超流動ヘリウム３の境界と渦における新奇な状態の探索と同定
Publicly Offered Research
| Project Area | Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries |
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| Project/Area Number |
23103507
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | University of Fukui |
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Principal Investigator |
高木 丈夫 福井大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00206723)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2013-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2012)
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| Budget Amount *help |
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2011: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 本源的角運動量 / 超流動ヘリウム３ / NMR / 超流動ヘリウム3 / 渦 / 秩序変数 / Intrinsic Angular Momentum / Cooper対 / Fermi球 / 変分計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
超流動ヘリウム３や超伝導のクーパー対形成が，フェルミ球上で,どれだけの深さまで及んでいるのか，(対生成の相互作用の大きさ Δ 程度なのか，あるいはフェルミ球の最深部までか)は興味深い問題であり，生成されているクーパー対が超流動ヘリウム３A相や一部のスピン三重項状態超伝導体のように，軌道角運動量を陽に持っていた場合に，その量が観測可能かどうか，も同様に面白い問題である．この問題は Intrinsic Angular Momentum (IAM)問題として，超流動 3He A-相が発見されて以来議論されてきた．
この量を観測するには，超伝導体ではマイスナー効果により磁気的なプローブが使いにくい．そこで直径が 100μmの円筒容器に超流動ヘリウム３A相を閉じ込め，さらに回転を与え Mermin-Ho（MH） 構造を作り，その構造に固有のNMR 振動数を計算するという手法で，IAM が実際に観測に掛かるかどうかを判定する理論的考察を行った．MH 構造は回転に伴い，連続的に軌道角運動量 l ベクトルの空間構造を変化させる．このときの空間構造変化は， NMR の測定により決定できる．また，回転系での自由エネルギー Frot は，静止系の自由エネルギー F と Frot= F -ΩL の様に関係付けられるため，回転速度Ω に対する NMR の応答を観測することで，系の角運動量 L が軌道角運動量を含むかどうか，を決定することができる．
このことを用いて，IAM が観測可能な場合と観測不可能についての NMR 応答を求め，東大物性研で行われた実験結果の解釈を試みた．その結果，IAMが観測に掛かり，クーパー対１個あたりの角運動量が１量子数だけ保持していると考えられることが判った．今後，温度依存性や dベクトルの構造の異なる Mermin-Ho構造を含めて理論予想を立てることを計画している．
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| Research Progress Status |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
