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偏極原子状水素の研究

研究課題

研究課題/領域番号 02452046
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性一般
研究機関京都大学

研究代表者

水崎 隆雄  京都大学, 理学部, 助教授 (20025448)

研究分担者 政池 明  京都大学, 理学部, 教授 (40022587)
大見 哲巨  京都大学, 理学部, 助教授 (70025435)
恒藤 敏彦  京都大学, 理学部, 教授 (30025275)
鈴木 孝夫  京都大学, 理学部, 助手 (00025363)
平井 章  京都大学, 理学部, 助教授 (70025287)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1991年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
1990年度: 4,400千円 (直接経費: 4,400千円)
キーワード偏極原子状水素 / ボース凝縮 / 2次元気体 / 極低温気体 / 量子気体 / Kosteritz-Thouless転移 / 拡散係数 / 核偏極水素 / 2次元ボース気体 / ボ-ス凝縮 / 偏極気体 / 偏極標的 / 水素原子零磁場共鳴 / 2次元超流動 / ボ-ス・アインシュタイン凝縮 / 量子効果 / 偏極タ-ゲット / 偏極ビ-ム
研究概要

量子効果の極めて大きい偏極原子状水素(H↓)は絶対零度まで気体であり、充分低温まで冷却出来ればボース凝縮を起こすことが期待されるなど、その基礎物性の研究は興味あるものである。本研究では、
1.H↓気体の冷却と試料室表面でのH_2分子への再結合機構を調べるため液体ヘリウム面上に吸着された2次元H↓の性質を調べた。2次元巨視的凝縮相(Kosteritz-Thouless転移)の達成の可能性を検討した。この実験では低温の水素解離器で作られたH原子を超低温、強磁場中で偏極されH↓にして蓄える。その内の一部をH↓ビームとして試料室に導入する。試料室はヘリウム膜で被われ表面での再結合を防ぐ。試料室にはコールドスポットがあり導入されたH↓はそこに吸着され、冷却される。このようにヘリウム表面に吸着された2次元H↓の性質を研究した。表面密度2x10^<12>/cm^2をT=85mKまで冷却することに成功した。再結合エネルギーの内2次元水素原子系に移行する割合は1.4%以下であった。2次元水素系とヘリウム系との熱的結合機構が明らかになった。今後 ^3He表面や不飽和ヘリウム膜を用いてヘリウム表面状態を制御して上記の実験を行う計画である。
2.Hのゼロ磁場共鳴のスピンエコーによって拡散係数を測定し、超低温における量子気体の輸送現象を研究した。この実験ではゼロ磁場であるのでHは偏極しておらずH同士が衝突するとすぐに再結合するので、低濃度のHがヘリウム気体と共存し、拡散はHとHeの衝突で決る。0.3K-1.1Kの温度域で衝突断面積が大きく温度変化した。この結果を用いてH-Heの相互作用の詳細を調べた。
3.高密度核偏極水素の安定化が確立し、将来の素粒子物理への応用の有用性がわかった。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] T.Matsushita: "Spin Dynamics of U2D2 solid H^3e" J.Low Temperature Pysics. 89. 365-373 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.H.Hensley: "Accurate Determination of the Landau Parameter F^a_0 for H^3e" J.Low Temperature Physics. 89. 501-502 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.H.Hensley: "Measurement of the Magnetic Suceptivility of Normal Fluid H^3e at very Low Temperatures" J.Low Temperature Physics. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsushita: "Nonlinear Spin Dynamics in the U2D2 phase of Nuclear-ordered solid H^3e" Physica B. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.matsubara: "Cooling of Polarized Atomic Hydrogen adsorbed on Liquid Helium" Physica B. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Arai: "Diffusion Measurement of Atomic Hydrogen in Helium Gas at very Low Temperatures" Physica B. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsushita et al.: "Spin Dynamics of U2D2 solid ^3He" J. Low Temperature Physics. 89. 365-373 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. H. Hensley et al.: "Accurate Determination of the Landau Parameter F_0^a for ^3He" J. Low Temperature Physics. 89. 501-502 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. H. Hensley et al.: "Measurement of the Magnetic Susceptivility of Normal Fluid ^3He at very Low Temperatures" J. Low Temperature Physics.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsushita et al.: "Nonlinear Spin Dynamics in the U2D2 phase of Nuclear-ordered solid ^3He" Physica B.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Matsubara et al.: "Cooling of Polarized Atomic Hydrogen adsorbed on Liquid Helium" Physica B.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Arai et al.: "Diffusion Measurement of Atomic Hydrogen in Helium Gas at very Low Temperatures" Physica B.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Matsushita: "Spin Dynamics of V2D2 Solid ^3He" J.Low Temperature physics. 89. 365-373 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.H.Hensley.: "Accurate Determination of the Land an parameter Fo^a tor ^3He" J.Low temperature physics. 89. 501-502 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.H.Hensley: "Measure ment of the magnetic Suceptibility of Normal Fluid ^3He at very Low Temperatures" J.Low Temperature physics. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsushita: "Nonlinear spin Dynamics in theU2D2 phase of Nuclear ordered solid ^3He" Phyoica B (発表予定). (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] A.Natsubara: "Cooling of polarited Atomic Hydrogen Adsorbed on Liquid Helium" Phyoica B. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai: "Diffusion Measure ment of Atomic Hydrogen in Helium Gas at very Low Temperatures" Phyoica B. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sasaki,T.Matsushita,T.Mizusaki and A.Hirai: "NuclearーSpinーRelaxation Mechanism of NuclearーOrdered bcc Solid^3He in the low Field Phase" Phys,Reu.B44. 7362-7372 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fujiyoshi,T.Mizusaki,K.Morikawa,H.Yamaguchi,Y.Aoki,H.Kihara and Y.Harada: "Development of a Superfluid Helium Stage for HighーResolution Electron Microscopy" Ultramicroscopy. 38. 241-251 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 広井 政彦,水崎 隆雄: "^4Heの凍上現象" 日本結晶成長学会誌. 18. 271-223 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Seguchi,T.Tsuboi and T.Suzuki: "Enhanced Superconduetiuity due to Magnetic Field in Au/Ge Multilayers" Physica. C185ー189. 2035-2036 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] R.Ikeda,T.Ohmi and T.Tsuneto: "Theory of Broad Resistine Transition in High Temperature Superconducfors Under Magnetic Field" J.Phys.Soc.Jpn.60. 1051-1069 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] S.Aoki,A.Masaike et al.: "Evidence of Weak Decay of Heavy Double Hypernuclei" Prog.Theo.Phys.85. 951 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Sasaki,T.Matsushita,T.Mizusaki and A.Hirai: "Study of Nudear Spin Relaxation Mechanism of Nuclear Ordered bcc Solid^3 He in the low Fleld phase" Phyoical Review.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Fujiyoshi,T.Mizusaki,K.Morikawa,H.Yamagishi A.Aoki H.Kihara and T.Harada: "Development of a Superfluid He stage for High Resolution Electron Microscopy" Ultra Microscopy.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] R.Ikeda and T.Tsuneto: "Fluctuation Effect on Magnetization and Specific Heat in High Temperature Superconductor under Magnetic Field" J.phys.Soc.Jpn.60. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ohmi and M.Tsubota: "Spin Relaxation in U2D2 ^3He" J.Low Temp.Phys.

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Seguchi,T.Tsuboi and T.Suzuki: "Ultra Thin Film Superconductors of Artificially Synthesized Au/Ge Layers" Physica. B165&166. 146-1466 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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