1987 Fiscal Year Annual Research Report
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62460036
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
山岸 昭雄 大阪大学, 極限物質研究センター, 助教授 (10006273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
植田 千秋 大阪大学, 教養部, 助手 (50176591)
堀 秀信 大阪大学, 理学部, 助教授 (20028244)
伊達 宗行 大阪大学, 理学部, 教授 (80028076)
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| Keywords | 液体酸素 / 強磁場 / 磁気体積効果 / 常磁性液体 / 磁気褪色効果 / 磁歪 |
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| Research Abstract |
液体酸素を強磁場中に置くと, その特徴である淡い青色が褪色してしまうという"液体酸素の青色消失効果"を理論的に解析し, 実験的にも詳細な検討を加えた. その結果, 各酸素分子のスピンが磁場配向するというモデルにより実験事実をよく定性的に説明できることが判った. それでもなお解析結果と実験結果との間には微小ながらも差異がみられる. これは液体酸素の特異な振舞として大きな磁気体積膨張効果の存在をうかがわせるものである. この点に着目し, 8テスラまで発生できる超伝導マグネットの中で液体酸素の体積変化を詳しく調べた. 温度計型の酸素セル(球部体積12cc,細管部内径1mm)を作り, 液面の上昇,下降を鏡,レンズ光学系, テレビカメラ等を用いて外部観測した. 外部印加磁場の上下動に追隨して酸素液面の上昇下降がみられ, その定量測定から磁気体積効果の磁場依存性が求められた. その結果Ho=8テスラの磁場印加時には3×10^<-5>(T^<-1>)もの体積膨張が見られた. これは強磁性体である鉄やニッケルなどと比べても一桁も大きな値であり,液体酸素の特異性を示すものと云える. これらの結果は酸素の青色消失効果から予想される値よりも小さいため, 体積効果に対する定量的な解析を進めた結果, LennardーJonesポテンシャルと交換相互作用エネルギーを用いてΔV/Vο=βH0^2と表わされることがわかり, 測定結果との非常に良い一致が得られた. ただしここでβは液体酸素の種々の特性定数, 物理定数, 温度等で決まる定数である. この磁気体積効果に対する結果を青色消失効果に考慮してもまだ実験結果と解析結果との間には開きがある. このことはさらに他の磁場効果なり, 解析法の改善なりの必要なことを暗示しており, 次年度への課題としたい.
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Research Products
(3 results)
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[Publications] C.Uyeda;A.Yamagishi;M.Date: Journa of the Physica Society of Japan. 56. 3444-3446 (1987)
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[Publications] M.Date;A.Yamagishi: IEEE Transactions on Magnetics. MAG-23. 3257-3262 (1987)
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[Publications] C.Uyeda;A.Yamagishi;M.Date: Journal of the Physiety of Japan.
