• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

イオンを用いた超流動ヘリウム3自由表面新奇現象の研究

Publicly Offered Research

Project AreaTopological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
Project/Area Number 23103517
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionThe Institute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

池上 弘樹  独立行政法人理化学研究所, 河野低温物理研究室, 専任研究員 (70313161)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2013-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2011: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords超流動ヘリウム3 / トポロジカル超流動 / 表面 / P波超流動 / イオン / 超流動ヘリウム3 / 表面束縛状態 / マヨラナ粒子 / P波超流動 / 電子バブル
Outline of Annual Research Achievements

超流動ヘリウム3の表面では、マヨラナ粒子的表面束縛状態など超流動ヘリウム3の特異な秩序状態を反映した興味深い現象が予想されている。本研究の目的は、超流動ヘリウム3表面での起こると予想される興味深い現象を、表面下にトラップされたイオンを用いて研究する事である。昨年度、超流動ヘリウム3-A相の表面下にトラップされた負イオン(電子バブル)の輸送現象の測定から、電子バブルの軌道がlベクトルと垂直方向に曲がるというintrinsic Magnus効果を初めて観測した。この現象は、クーパー対の軌道角運動量(lベクトル)に起因する現象で、超流動A相が時間反転対称性を破った状態である事を直接反映するものである。
今年度は、intrinsic Magnus効果の詳細の解明を行った。実験で得られたintrinsic Magnus力の大きさの温度依存性は、理論から予想されるものと定性的に一致する。特に、温度依存性にピーク構造が現れることがわかった。このピークは3He準粒子が散乱される際に経由する不安定束縛状態に起因する。これは、不安定束縛状態を経由した散乱過程が、intrinsic Magnus効果の出現に大きく寄与していることを示唆する。
また、lベクトルが一様に揃った単一ドメインの安定性や、lベクトルの複数のドメイン構造の不安定性の詳細の研究も行った。単一ドメインの安定性は、ヘリウム3-A相の秩序変数のトポロジカルな安定性に起因している。また、複数ドメインの不安定性はドメイン壁の移動で説明され、メカニカルな刺激で移動する事が分かった。

Research Progress Status

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (12 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Unexpected Density Dependence of Mobility of Electron Bubbles Trapped below the Free Surface of Normal ^3He2013

    • Author(s)
      池上弘樹、松本喬博、河野公俊
    • Journal Title

      Journal of Low Temperature Physics

      Volume: 171 Issue: 3-4 Pages: 159-164

    • DOI

      10.1007/s10909-012-0711-7

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 超流動ヘリウム3自由表面下のイオンの輸送現象2013

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      日本物理学会第68回年次大会
    • Place of Presentation
      東広島市
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超流動ヘリウム3-A相における軌道角運動量由来の新量子現象2012

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      横浜
    • Year and Date
      2012-09-18
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Probing chirality of superfluid 3He-A2012

    • Author(s)
      Hiroki Ikegami
    • Organizer
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • Place of Presentation
      Lancaster
    • Year and Date
      2012-08-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Probing the direction of the angular momentum of Cooper pairs in superfluid 3He-A2012

    • Author(s)
      Hiroki Ikegami
    • Organizer
      TQP2012 International Conference on Topological Quantum Phenomena
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2012-05-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid 3He2012

    • Author(s)
      Hiroki Ikegami
    • Organizer
      TQP2012 International Conference on Topological Quantum Phenomena
    • Place of Presentation
      Nagoya
    • Year and Date
      2012-05-16
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Direct observation of broken time-reversal symmetry in 3He A-phase2012

    • Author(s)
      Hiroki Ikegami
    • Organizer
      International Workshop on Nonequilibrium Phenomena in Complex Quantum Systems: from Correlated Electrons to Mesoscopic Devices
    • Place of Presentation
      Onna-son
    • Year and Date
      2012-04-23
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 超流動ヘリウム3B相の自由表面下にトラップされたイオンの移動度II2012

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      西宮
    • Year and Date
      2012-03-27
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 超流動3He自由表下にトラップされた電子バブルの移動度2012

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      東京大学物性研究所短期研究会
    • Place of Presentation
      柏(招待講演)
    • Year and Date
      2012-01-07
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid ^3He-B2011

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
    • Place of Presentation
      守山
    • Year and Date
      2011-11-02
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 超流動ヘリウム3B相の自由表面下にトラップされたイオンの移動度2011

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山
    • Year and Date
      2011-09-23
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid ^3He-B2011

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      International Conference on Ultra Low Temperature Physics (ULT2011)
    • Place of Presentation
      韓国
    • Year and Date
      2011-08-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid ^3He-B2011

    • Author(s)
      池上弘樹
    • Organizer
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • Place of Presentation
      中国(招待講演)
    • Year and Date
      2011-08-16
    • Related Report
      2011 Annual Research Report

URL: 

Published: 2011-04-06   Modified: 2018-03-28  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi