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1987 Fiscal Year Annual Research Report

ボーズ凝縮相とフェルミ粒子共存系における素励起と素励起間相互作用

Research Project

Project/Area Number 62540266
Research InstitutionHiroshima University

Principal Investigator

大林 康二  広島大学, 総合科学部, 教授 (20013518)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇田川 真行  広島大学, 総合科学部, 助手 (70144889)
渡部 三雄  広島大学, 総合科学部, 教授 (20004286)
Keywords超流動 / ヘリウム / 素励起 / ラマン散乱 / 液体ヘリウム3-4 / 分散関係
Research Abstract

アルゴン・イオン・レーザーを光源とし, ダブル回折格子分光器を分析器とし, 多チャンネル素子を検出器とする高感度・高分解能のレーザー・ラマン分光装置を整備した. また, 光散乱用の循環型ヘリウム3クライオスタットを製作し, 500ミリ度からラムダ転位温度までの超流動ヘリウムのレーザー・ラマン散乱装置を完成させた.
上記装置を用いて, まず純粋ヘリウム4の2ロトン・ラマン散乱スペクトルの圧力依存性を測定した. それにより, 以下に列記する結果が得られた. i)2-ロトン・ピークのエネルギー値は, 圧力の増加とともに減少する. ii)そのエネルギー値は, 中性子散乱で観測された単一ロトン・エネルギーの2倍より, 約3kg/cm2未満の圧力では小さく, それ以上では大きく観測される. iii)スペクトル形状に関しては, 2-ロトン・ピークは全ての圧力で, 鋭いピークとして観測される. iv)これらの実験事実は, 従来は確立された理論とみなされていた, ルボルズーザバドフスキー・モデルによるロトンーロトン相互作用の考えでは説明できない. v)もし, 中性子散乱で測定された単一ロトン・エネルギーの2倍と, 2-ロトン・ラマン散乱のピークのエネルギーとの差を, ロトンーロトン相互作用エネルギーとみなすと, この相互作用は, 圧力が小さいときは引力, 圧力が大きいときは斥力ということになるが, この結果は, 米国の理論グールプのベデールーパインズーザバドフスキーの予測と一致する.
純粋ヘリウム4の成果をうけて, ヘリウム3-4混合液の測定に入った. まず, ガス容器を作り, 濃度1, 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25%のための混合ガスを用意した. それらの試料について, 測定が進行中である.

  • Research Products

    (4 results)

All Other

All Publications (4 results)

  • [Publications] M. Udagawa;T. Imada;K. Ohbayashi: Journal of Physics C. 20. 1063-1067 (1987)

  • [Publications] K. Ohbayashi;M. Udagawa;M. Watabe: Canadian Journal of Physics. 66. (1987)

  • [Publications] K. Ohbayashi;M. Watabe (eds.): "Elementary Excitations in Quantum Fluids" Springer Verlag, 200 (1988)

  • [Publications] K. Ohbayashi;J.W. Halley: "Light Scattering from Liquid Helium" Combridge University Press, (200)

URL: 

Published: 1989-03-20   Modified: 2016-04-21  

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