2005 Fiscal Year Annual Research Report
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17071006
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
和田 信雄 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90142687)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平島 大 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20208820)
松下 琢 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00283458)
檜枝 光憲 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助手 (30372527)
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| Keywords | 1次元 / ヘリウム / フェルミ流体 / ボース流体 / 超流動 / ナノチューブ / ナノ物性 / NMR |
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| Research Abstract |
ボースおよびフェルミ量子流体の理想的な研究対象である^4Heおよび^3He流体について,1次元のヘリウム量子流体の新規実現とその研究を行ってきた。
直径が18から28ÅのFSM-16の1次元ナノ細孔中に吸着した^4Heについて,比熱測定から相図をきめ,ボース流体のナノチューブが実現する吸着量-温度領域を決定した。更に,このボース流体が,フォノン励起について完全に1次元条件を満たす領域を決定した。
^4He薄膜の超流動転移について,2次元のKosterlitz-Thouless転移との比較を行う上で,測定周波数依存を調べるのが重要であるが,水晶振動子上の超流動転移について10-180MHzの広い周波数領域での測定に成功した。今後はナノ多孔体についても周波数依存を測定する予定である。
1次元^3He流体については,直径28Åの1次元ナノ細孔で,1層程度の^4Heで壁面を覆ったあとに吸着した^3Heにおいて,高温の2次元ボルツマンガスから低温で1次元ガスに次元性のクロスオーバーを報告した。我々は更に直径が22および18Åの1次元ナノ多孔体についても実験を行い,次元性のクロスオーバーを確認した。この1次元ガスのフェルミ縮退状態を研究するために,超低温での比熱測定やNMRの実験を行うシステムを準備中で,CMN温度計や高周波SQUID磁化率計などの装置の調整をおこなった。また核断熱消磁冷凍装置を長期間連続運転できるように,ヘリウム再凝縮装置を取り付けた。
新たに実現した1次元^3He量子流体の相関状態を変分モンテカルロ計算等で理論解析した。その結果,^3He原子間の結合エネルギーが細孔直径に依存することと,その大きさの見積もりを行って,実験結果との比較等を行った。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Possible one-dimensional ^3He quantum fluid formed in nanopores2005
Author(s)
J.Taniguchi, A.Yamaguchi, H.Ishimoto, H.Ikegami, T.Matsushita, N.Wada, S.M.Gatica, M.W.Cole, F.Ancilotto, S.Inagaki, Y.Fukushima
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Journal Title
Phys.Rev.Lett. 94
Pages: 065301-1-065301-4
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