2018 Fiscal Year Annual Research Report
Experimental study on dynamic superfluid response of 4He confined in 1D nano-channel(Fostering Joint International Research)
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15KK0154
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
谷口 淳子 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (70377018)
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| Project Period (FY) |
2016 – 2018
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| Keywords | 低次元系 / 超流動 / 朝永‐ラッティンジャー液体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
１次元ナノ細孔中4Heは，１次元量子系の物理，特に超流動の性質を研究するのに理想的な系である．１次元超流動を特徴づけるものとして，超流動の動的応答（強い観測周波数依存）が注目されてきたが，近年，その特性が細孔軸方向の超流動流においてより顕著に現れるという指摘がなされ，超流動流の向きの制御が重要な課題となっていた．本研究課題は，軸方向の超流動流のみを検出することが可能な，新たな超流動計を開発することである．新超流動計は，ナノヘルムホルツ共鳴器と，その開口部に取り付ける垂直配向性メソポーラス膜とで構成される．
昨年度までに，従来の捩れ振り子に比べて一桁高い周波数帯の共振周波数、および十分なＱ値（感度）を持つナノヘルムホルツ共鳴器の試作に成功した．そこで，今年度は，垂直配向性メソポーラス膜を共鳴器に組み込む前段階として，従来の周波数帯（ねじれ振り子）において，メソポーラス膜内4Heの超流動応答の有無を調べた．測定の結果，0.2 MPaでは，0.6 K付近でメソポーラス膜内に超流動が出現したことを示唆する音波の共鳴が観測された．また，この共鳴は1.7 MPaで消失した．超流動の存在が確認された温度・圧力領域は，従来用いられてきた粉状試料のものに近く，１次元特有の超流動の振る舞いが観測できる可能性が高いことが示唆された．
新超流動計の完成までに残された課題は，共鳴器に多孔質膜を接着する手法を確立することである．今年度，接着手法の開発を進めた結果，既存の接着剤・接着手法ではナノ細孔がつぶれてしまうことが明らかになった．新たに，共鳴器を構成するガラス基板自体にガイド孔を加工し，その中に直接ナノ細孔を合成する技術を開発する必要があると考えている．今後も，海外共同研究者と協力して開発を進めていく予定である．
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Research Products
(7 results)
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[Int'l Joint Research] アルバータ大学(カナダ)2017
Year and Date
2017-08-03 – 2018-04-30
Country Name
CANADA
Counterpart Institution
アルバータ大学
Co-investigator Overseas
John P. Davis
Department
Department of Physics
Job Title
Associate Professor
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