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2008 Fiscal Year Annual Research Report

ヘリウム粒子の新奇な相関状態の探索

Research Project

Project/Area Number 20029010
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

高木 丈夫  University of Fukui, 工学研究科, 教授 (00206723)

Keywords経路積分 / ヘリウム / 量子固体 / 超流動 / 量子渦 / 固液転移 / 制限された空間 / 低次元
Research Abstract

グラファイト上に吸着したヘリウム粒子の4/7構造の安定性を経路積分モンテカルロ法により調べた。グラファイト第1層目にヘリウム4粒子を吸着し、第2層目にヘリウム3粒子を吸着した4/7相に対して、経路積分から得られる粒子密度分布を用いてBinderパラメーターを計算し、そのサイズ依存性から系の構造に関する情報を得た。その結果、系の融点は1Kであり、それよりも低温相においてもBinderパラメーターはサイズ依存性を持ち、準長距離秩序を持つ系であることが理解された。それより高温では、ドメイン液体的に振る舞った。この結果は低温国際学会(LT25アムステルダム)で発表し論文にした。さらにこの系に対して過剰粒子と空孔を加えた結果、過剰粒子の付加に対して系は極めて不安定で、1%の粒子付加で4/7相の秩序は消失した。一方で空孔の注入に関しては2%まで安定であることが判り、このことを結果報告会で発表した。過剰粒子と空孔に対する不安定性については現在論文を執筆中である。
超流動^3He-A相の多重渦に関しては、渦の侵入と退出に関する回転速度との関係を計算し、さらにNMR信号の計算手法を開発して、その理論予測と実験結果を、実験家達と共著でLT25において発表をした。実験と理論との整合性は極めて良く、現象に対する正しい理解が与えられていると思われる。現在、理論面からの考察結果を論文にして投稿中である。さらに現在、超流動A相のもつIntrinsic Angular Momentumに関する論文を、実験データとの整合性を考察しながら、作成中である。

  • Research Products

    (14 results)

All 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Stability of 4/7 Phase of He Particles Adsorbed on the Graphite Surface2009

    • Author(s)
      T. Takagi
    • Journal Title

      Jour. Phys. Conf. Series 150

      Pages: 032102(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Growth of a Single Vortex line of ^3He-A in a Narrow Cylinder under Rotation2009

    • Author(s)
      R. Ishiguro, K. Izumina, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • Journal Title

      Jour. Phys. Conf. Series 150

      Pages: 032033(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of the cooling speed through Tc on the formation of texturesin superfluid ^3He-A2009

    • Author(s)
      K. Izuinina, R. Ishiguro, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • Journal Title

      Jour. Phys. Conf. Series 150

      Pages: 032034(4)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin Wave and Vortex Excitations of Superfluid ^3He-A in Parallel-Plate Geometry2008

    • Author(s)
      Minoru Yamashita, Ken Izumina, Akira Matsubara, Yutaka Sasaki, Osamu Ishikawa, T. Takagi, Minoru Kubota, Takao Mizusaki
    • Journal Title

      Phys, Rev. Lett 101

      Pages: 025302-025305

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グラファイト上に吸着したヘリウム粒子4/7相の空孔2009

    • Author(s)
      高木丈夫
    • Organizer
      日本物理学会第64年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] A Vacancy in 4/7 Phase of Helium Particles Adsorbedon Graphite2008

    • Author(s)
      T. Takagi
    • Organizer
      特定領域科研費成果報告会
    • Place of Presentation
      奈良新公会堂
    • Year and Date
      2008-12-09
  • [Presentation] グラファイト上に吸着されたヘリウム粗子の3層目生成2008

    • Author(s)
      高木丈夫
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-22
  • [Presentation] Effect of the cooling speed through Tc on the formation of texturesin superfluid ^3He-A2008

    • Author(s)
      K. Izumina, R. Ishiguro, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • Organizer
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      アムステルダム
    • Year and Date
      2008-08-10
  • [Presentation] Spin Wave and Vortex Excitations of Superfluid ^3He-A in Parallel-Plate Geometry2008

    • Author(s)
      Minoru Yamashita, Ken Izumina, Akira Matsubara, Yutaka Sasaki, Osamu Ishikawa, T. Takagi, Minoru Kubota, Takao Mizusaki
    • Organizer
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      アムステルダム
    • Year and Date
      2008-08-10
  • [Presentation] Stability of 4/7 Phase of He Particles Adsorbed on the Graphite Surface2008

    • Author(s)
      T. Takagi
    • Organizer
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • Place of Presentation
      アムステルダム
    • Year and Date
      2008-08-09
  • [Presentation] 経路積分によるバルクでないボーズ系の解析2008

    • Author(s)
      高木丈夫
    • Organizer
      特定領域研究「新量子相の物理」AO2班戦略会議
    • Place of Presentation
      東京電通大
    • Year and Date
      2008-06-07
  • [Presentation] 円筒容器内の超流動3He-A相の多重渦状態の安定性2008

    • Author(s)
      高木丈夫
    • Organizer
      特定領域研究「新量子相の物理」A04班戦略会議
    • Place of Presentation
      京都市コープイン
    • Year and Date
      2008-05-23
  • [Presentation] グラファイト上に吸着したヘリウム粒子の4/7相2008

    • Author(s)
      高木丈夫
    • Organizer
      特定領域研究「新量子相の物理」A01&05班戦略会議
    • Place of Presentation
      東京大学
    • Year and Date
      2008-05-10
  • [Presentation] Texture and its NMR spectrum ov vortices in a superfluid 3He-A phase2008

    • Author(s)
      T. Takagi
    • Organizer
      日仏協力研究会議
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2008-04-05

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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