ヘリウム3融解圧曲線を利用した高磁場用・極低温温度計の開発

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08554008
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: 福山 寛 筑波大学, 物理学系, 助教授 (00181298)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 森下 将史 筑波大学, 物理学系, 助手 (90251032)
• Keywords: 温度計 / 量子固体 / 極低温 / 高磁場

Research Abstract

本研究の目的は,T【greater than or equal】10mK(ミリケルビン),B【less than or equal】15T(テラス)という極低温・高磁場下においても従来の常識を破る高い測温感度(T/T【product】0^<-5>)と再現性(【less than or equal】×10^<-3>)を有する ^3He融解圧温度計(MCT)を開発し,併せて,低温実験の専門家でなくても扱えるようにその操作法を簡
今年度は,昨年度設計した高純度銀・銀合金製のMCT素子を実際に製作し,すでに完成していたU字形の高熱伝導銀熱リンクと組み合わせて,核断熱消磁冷凍機に搭載した.これまで,T=4Kで液体^3Heを用いた加圧テストと,T=10mKでバックグラウンドの磁場変化を0【less than or equal】B【less than or equal】15Tの範囲で測定するテスト実験を行った.その結果,圧力感度、磁場変化とも本研究を遂行する上で十分な性能を有することが確認された.現在,T【greater than or equal】10mK,B【less than or equal】15Tの温度・磁場範囲で,^3He融解圧曲線上のP-T-B関
なお,本研究は固体^3Heの磁気相図拡張研究も同時に行うため,T【greater than or equal】0.5mK,B【less than or equal】15Tという極限的な超低温・高磁場環境を必要とする.そのため核断熱消磁冷凍機には最大規模の冷凍能力が求められるだけでなく,熱消磁用と測定磁場用の二つの大型超伝導電磁石を直列に配置できる規模の大きさが必要である.このため本研究は東京大学物性研究所・極限環境部門の石本英彦教授のグループとの共同研究として,同部門の大型核断熱消磁冷凍機を利

Research Products

• [Publications] K,Ishida, M.Morishita, K.Yawata and H.Fukuyama: "Low Temperature Heat-Capacity Anomalies in Two-Dimensional Solid ^3He" Physical Review Letters. 79. 3451-3454 (1997)
• [Publications] M.Morishita, K.Ishida, K.Yawata and H.Fukuyama: "Low Temperature Heat Capacities of Liquid ^3He Thin Films" Journal of Low Temperature Physics. 110. 351-356 (1998)