2008 Fiscal Year Annual Research Report
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17071008
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| Research Institution | Osaka City University |
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Principal Investigator |
坪田 誠 Osaka City University, 大学院・理学研究科, 教授 (10197759)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
畑 徹 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10156333)
矢野 英雄 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (70231652)
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| Keywords | 超流動ヘリウム / 量子渦 / 量子乱流 / 量子流体力学 / ボース・アインシュタイン凝縮 / 乱流 / 二流体モデル |
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| Research Abstract |
量子渦はボース凝縮系に特有な位相欠陥であり, 低温物理学における重要な研究対象として, 主に超流動ヘリウムを舞台に, 膨大な研究が行われて来た. 一方, 原子気体ボース凝縮系でも量子渦が観測され, 膨大な研究が行われている. 本研究は, 超流動ヘリウムおよび原子気体ボース凝縮系というスーパークリーンな系での, 量子渦とそれが引き起こす超流動乱流の新しい物理を研究し, 量子流体力学の構築を目指すものである. 本年度の主な研究実績は以下の通りである.
1. 振動する球が作る量子乱流の抗力を求める定式化を作り、数値計算と合わせて抗力を求めた。得られた結果は、典型的な実験結果を良い一致を示した。
2. スピノールBECのダイナミクスを磁気共鳴に関連して調べた。通常の磁気共鳴と同様、スピンエコーが起こる事、またそれがこの系特有の成分の相分離に関連する事を示した。
3. 超流動ヘリウム中で振動ワイヤーが生成する量子乱流について、乱流生成には寿命があり、その寿命は指数分布することを示した。このことから乱流状態の渦の揺らぎが遷移に関係することを明らかにした。
4. 超流動ヘリウム中の振動子が乱流生成を止める臨界速度は、振動子の周波数のほぼ1/2乗に従うことを示した。この結果は、量子乱流遷移が振動流中の量子渦の運動に関係することを示唆している。
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