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低次元ヘリウム3の新物性

研究課題

研究課題/領域番号 10203101
研究種目

特定領域研究(B)

配分区分補助金
研究機関東京工業大学

研究代表者

奥田 雄一  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50135670)

研究分担者 石本 英彦  東京大学, 物性研究所, 教授 (60044773)
和田 信雄  東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (90142687)
河野 公俊  理化学研究所, 主任研究員 (30153480)
家 泰弘  東京大学, 物性研究所, 教授 (30125984)
福山 秀敏  東京大学, 理学系研究科, 教授 (10004441)
研究期間 (年度) 1998 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
23,300千円 (直接経費: 23,300千円)
2001年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2000年度: 8,600千円 (直接経費: 8,600千円)
1999年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
1998年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
キーワード超流動3He / 自由表面 / 超流動3He薄膜 / 第3音波 / 表面電子 / 1次元液体3He / 2次元液体3He / 2次元3Heの磁性 / 2層系量子ホール状態 / 2次元電子 / 金属・絶縁体転移 / A-B相転移 / 多体交換相互作用 / 2層系量子ホール状 / 低次元液体3He
研究概要

ヘリウム3は顕著な量子効果を示す強相関フェルミ粒子系であり、単純な系であるにも関わらず超流動や磁性などに驚くべき多彩な現象を示し、多くの豊かな物理を提供している。本研究領域では、この強相関フェルミ粒子系であるヘリウム3に低次元性という制限を導入することによって、バルクなヘリウム3では実現不可能であった様々な新しい実験条件を作り出し、新しい物理現象を発見・探求することを研究の目的とする。
今年度は計画の最終年度にあたり、いよいよ成果が問われるところである。これまでの2回の研究会や、平成11年の10月には文部省で行われた中間ヒアリング(評価「A」をもらっている)で、本領域の計画が順調に推進されていることが確認された。
総括班主催の第3回目の研究会が平成12年12月20日〜23日の3日間、開催された。計画研究の発表を中心に、関連分野の発表を含めて合計49件の発表が行われた。一日平均約100名という参加者を得て、泊まり込みで若い世代の研究者や大学院生を巻き込んで熱気のこもった議論が展開された。この特定領域研究が領域の活性化につながっていることは明らかである。
各計画研究からの成果としては、
A.液体3Heの表面張力の温度依存性の解明、
B.超流動3Heの第3音波に計測の進展、
C.2層および3層のHDをプリコートしたグラフォイル上の単原子膜固体ヘリウム3の磁化測定とフラストレーションの強い反強磁性相のスピンギャップに関する知見、
D.弱局在から2次元フェルミ液体への転移の発見。2次元性フェルミ液体における大きなスピンゆらぎと有効質量の発散的増大の発見。
などがあげられる。
また、計画研究に導入された超低温関連の大型装置も漸く設置が完了し、本格的稼働を始めようとしている。本研究会を通して各計画研究が順調に滑り出していることわかったが、各計画研究が目指す本来の成果はこれからである。

報告書

(5件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (71件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (71件)

  • [文献書誌] T.Sato, J.J.Coleman, P.G.N.de Vegvar, H.Kojima, Y.Okuda: "Transport coefficients in Superfluid 3He-A1 Hydrodynamics"Phys.Rev.Lett.. 84. 1515 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Matsumoto, Syuichi Hasegawa, Yuichi Okuda: "Density of liquid 3He in 8 Tesla magnetic field"Physica. B284. 194 (2000)

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  • [文献書誌] K.Matsumoto, S.Hasegawa, M.Suzuki, Y.Okuda: "Surface Tension Maximum of Liquid 3He"Physica. B284. 198 (2000)

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  • [文献書誌] T.Arai, T.Shiino, K.Kono: "Chemical Reaction of Surface State Electrons on Liquid Helium with Atomic Hydrogen"Physica. E6. 880 (2000)

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  • [文献書誌] H.Kawashima, K.Kono: "Frequency Dependence of Third Sound Attenuation Near the Kosterlitz-Thouless Transition"Physica B. 284-288. 127-128 (2000)

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  • [文献書誌] O.I.Kirichek, K.Shirahama, F.I.B.Williams, M.Saitoh, K.Kono: "Experimental Study of Superfluid and Normal 3$He Surface Properties by Plasma Resonances of Wigner Solid"Physica B. 284-288. 279-280 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Shirahama, H.Suto, O.I.Kirichek, K.Kono: "Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid 3$He-A"Physica B. 284-288. 277-278 (2000)

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  • [文献書誌] T.Morita, K.Shirahama, F.I.B.Williams, K.Kono: "Search for Short Wavelength Surface Waves on a Superfluid 3He Film"Physica B. 284-288. 281-282 (2000)

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  • [文献書誌] T.Arai, A.Wurl, P.Leiderer, T.Shiino, K.Kono: "Chemical Reaction between Hydrogen Atoms and Electrons on the Surface of Superfluid 4He"Physica B. 284-288. 164-165 (2000)

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  • [文献書誌] K.Kono: "Electrons on Superfluid 3$He"Physica B. 280. 112-116 (2000)

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  • [文献書誌] H.Ikegami, R.Masutomi, K.Obara, H.Ishimoto: "Low Temoperature Magnetization of Two Dimensional 3He Adsorbed on HD Preplated Graphite"Physica B. 284-288. 222 (2000)

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  • [文献書誌] H.Ikegami, R.Masutomi, K.Obara, H.Ishimoto: "Nuclear Magnetism of Sub-monolayer Solid 3He on graphite"Physica B. 280. 102 (2000)

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  • [文献書誌] H.Ikegami, R.Masutomi, K.Obara, H.Ishimoto: "Low-temperature magnetization of submonolayer 3He on HD preplated graphite"Phys.Rev.Lett. 85. 5146-5149 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ogata: "Stripe States in the Two-Dimensional t-J Model"J.Phys.Soc.Jpn.Supple. 69. 22-25 (2000)

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  • [文献書誌] N.Wada, R.Ouchi, H.Aizawa, H.Yano, S.Inagaki, Y.Fukush: "Compressibility of 4He Bose fluids adsorbed on one-dimensional 20"Physica B. 284-288. 137-138 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Yano, N.Wada, Y.Karaki: "Calorimetric study of the quntum degeneracy of 3He adsorbed on one-dimensional 18A-pores"Physica B. 284-288. 236-237 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hieda, M.Suzuki, H.Yano, N.Wada, K.Torii: "Interfacial slippage of helium films on 2D mesoporous Hectorite"Physica B. 84-288. 125-126 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hieda, T.Nishio, M.Suzuki, N.Wada, K.Torii: "Slippage of nonsuperfluid films"Phys.Rev.Lett. 85. 5142-5145 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Sato, J. J. Coleman, P. G. N. de Vegvar, H. Kojima and Y. Okuda: "Transport coefficients in Superfluid 3He-A1 Hydrodynamics"Phys. Rev. Lett.. 84. 1515 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Matsumoto, Syuichi Hasegawa, Yuichi Okuda: "Density of liquid 3He in 8 Tesla magnetic field"Physica. B284. 194 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Matsumoto, S. Hasegawa, M. Suzuki, Y. Okuda: "Surface Tension Maximum of Liquid 3He"Physica. B284. 198 (2000)

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  • [文献書誌] T. Arai, T. Shiino, and K. Kono: "Chemical Reaction of Surface State Electrons on Liquid Helium with Atomic Hydrogen"Physica. E6. 880 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Kawashima and K. Kono: "Frequency Dependence of Third Sound Attenuation Near the Kosterlitz-Thouless Transition"Physica B. 284-288. 127-128 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O. I. Kirichek, K. Shirahama, F. I. B. Williams, M. Saitoh, and K. Kono: "Experimental Study of Superfluid and Normal 3He Surface Properties by Plasma Resonances of Wigner Solid"Physica B. 284-288. 279-280 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Shirahama, H. Suto, O. I. Kirichek, and K. Kono: "Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid 3He-A"Physica B. 284-288. 277-278 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Morita, K. Shirahama, F. I. B. Williams, and K. Kono: "Search for Short Wavelength Surface Waves on a Superfluid 3He Film"Physica B. 284-288. 281-282 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Arai, A. Wurl, P. Leiderer, T. Shiino, and K. Kono: "Chemical Reaction between Hydrogen Atoms and Electrons on the Surface of Superfluid 4He"Physica B. 284-288. 164-165 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Kono: "Electrons on Superfluid 3He"Physica B. 280. 112-116 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ikegami, R. Masutomi, K. Obara and H. Ishimoto: "Low Temoperature Magnetization of Two Dimensional 3He Adsorbed on HD Preplated Graphite"Physica B. 284-288. 222 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ikegami, R. Masutomi, K. Obara and H. Ishimoto: "Nuclear Magnetism of Sub-monolayer Solid 3He on graphite"Physica B. 280. 102 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ikegami, R. Masutomi, K. Obara and H. Ishimoto: "Low-temperature magnetization of submonolayer 3He on HD preplated graphite"Phys. Rev. Lett.. 85. 5146-5149 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Ogata: "Stripe States in the Two-Dimensional t-J Model"J. Phys. Soc. Jpn. Supple.. 69. 22-25 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N. Wada, R. Ouchi, H. Aizawa, H. Yano, S. Inagaki, and Y. Fukushima: "Compressibility of 4He Bose fluids adsorbed on one-dimensional 20A-pores"Physica B. 284-288. 137-138 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Yano, N. Wada, and Y. Karaki: "Calorimetric study of the quntum degeneracy of 3He adsorbed on one-dimensional 18A-pores"Physica B. 284-288. 236-237 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hieda, M. Suzuki, H. Yano, N. Wada, K. Torii: "Interfacial slippage of helium films on 2D mesoporous Hectorite"Physica B. 284-288. 125-126 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Hieda, T. Nishio, M. Suzuki, N. Wada, K. Torii: "Slippage of nonsuperfluid films"Phys. Rev. Lett. 85. 5142-5145 (2000)

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    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Matsumoto, Y.Okuda, M.Suzuki, S.Misawa: "Surface Tension Maximum of Liquid 3He-Experimental Study-"J.Low Temp.Phys. 125. 59 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Yu.P.Monarkha, K.Kono: "High-frequency conductivity and phonon damping of a two-dimensional Wigner solid on a free surface of liquid 3He"J.Phys.Soc.Jpn. 70. 1717 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] N.Wada, J.Taniguchi, H.Ikegami, S.Inagaki, Y.Fukushima: "Helium 4 Bose Fluids Formed in One-Dimensional 18C-Diameter Pores"Phys.Rev.Lett. 86. 4322-4325 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] J.Taniguchi, T.Okuno, H.Ikegami, N.Wada: "Vapor pressure and heat capacity measurement of 3He adsorbed on 18Å-pores"J.Low Temp.Phys.. (to be published). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.I.Kirichek, M.Saitoh, K.Kono, F.I.B.Williams: "Surface Fluctuations of Normal and Superfluid 3He Probed by Wigner Solid Dynamics"Phys.Rev.Lett. 86. 4064-4067 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] O.Kirichek, M.Saitoh, K.Kono: "Transverse optical resonance of Wigner solid as a sensitive probe of liquid helium surface"J.Low Temp.Phys.. 126. 97-102 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kono: "Dynamic surface properties of liquid 3He probed by surface state electrons"J.Low Temp.Phys.. 126. 467-476 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shiino, H.Mukuda, K.Kono, W.F.Vinen: "First mobility measurement of ions trapped below the normal and superfluid 3He surface"J.Low Temp.Phys.. 126. 493-498 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato,J.J.Coleman,P.G.N.de Vegvar,H.Kojima and Y.Okuda: "Transport coefficients in Superfluid 3He-Al Hydrodynamics"Phys.Rev.Lett.. 84. 1515 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Koichi Matsumoto,Syuichi Hasegawa,Yuichi Okuda: "Density of liquid 3He in 8 Tesla magnetic field"Physica. B284. 194 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsumoto,S.Hasegawa,M.Suzuki,Y.Okuda: "Surface Tension Maximum of Liquid 3He"Physica. B284. 198 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai,T.Shiino,and K.Kono: "Chemical Reaction of Surface State Electrons on Liquid Helium with Atomic Hydrogen"Physica. E6. 880 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Kawashima and K.Kono: "Frequency Dependence of Third Sound Attenuation Near the Kosterlitz-Thouless Transition"Physica. B284-288. 127-128 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] O.I.Kirichek,K.Shirahama,F.I.B.Williams,M.Saitoh,and K.Kono: "Experimental Study of Superfluid and Normal 3He Surface Properties by Plasma Resonances of Wigner Solid"Physica. B284-288. 279-280 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Shirahama,H.Suto,O.I.Kirichek,and K.Kono: "Wigner Solid on the Free Surface of Superfluid 3He-A"Physica. B284-288. 277-278 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Morita,K.Shirahama,F.I.B.Williams,and K.Kono: "Search for Short Wavelength Surface Waves on a Superfluid 3He Film"Physica. B284-288. 281-282 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] T.Arai,A.Wurl,P.Leiderer,T.Shiino,and K.Kono: "Chemical Reaction between Hydrogen Atoms and Electronson the Surface of Superfluid 4He"Physica. B284-288. 164-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Kono: "Electrons on Superfluid 3He"Physica. B-280. 112-116 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikegami,R.Masutomi,K.Obara and H.Ishimoto: "Low Temoperature Magnetization of Two Dimensional 3He Adsorbed on HD Preplated Graphite"Physica. B284-288. 222 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikegami,R.Masutomi,K.Obara and H.Ishimoto: "Nuclear Magnetism of Sub-monolayer Solid 3He on graphite"Physica. B280. 102 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikegami,R.Masutomi,K.Obara and H.Ishimoto: "Low-temperature magnetization of submonolayer 3He on HD preplated graphit"Phys.Rev.Lett.. 85. 5146-5149 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Ogata: "Stripe States in the Two-Dimensional t-J Model"J.Phys.Soc.Jpn.Supple.. 69. 22-25 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Wada,R.Ouchi,H.Aizawa,H.Yano,S.Inagaki,and Y.Fukushima: "Compressibility of 4He Bose fluids adsorbed on one-dimensional 20A-pores"Physica. B284-288. 137-138 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yano,N.Wada,and Y.Karaki: "Calorimetric study of the quntum degeneracy of 3He adsorbed on one-dimensional 18A-pores"Physica. B284-288. 236-237 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hieda,M.Suzuki,H.Yano,N.Wada,K.Torii: "Interfacial slippage of helium films on 2D mesoporous Hectorite"Physica. B284-288. 125-126 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hieda,T.Nishio,M.Suzuki,N.Wada,K.Torii: "Slippage of nonsuperfluid films"Phys.Rev.Lett.. 85. 5142-5145 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A. Sawada, Z.F. Ezawa, H. Ohno, Y. Horikoshi, A. Urayama, Y. Ohno, S. Kishimoto, F. Matsukura and N. Kumada: "1. Interlayer Coherence in the ν-1 and ν=2 Bilayer Quantum Hall States :"Phys. Rev.. B59. 14888-14891 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T. Okamoto, K. Hosoya, S. Kawaji and A. Yagi: "Spin Degree of Freedom in a Two-Dimensional Electron Liquid"Phys. Rev. Lett.. 82. 3875-3878 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Yano, T. Jocha, and N. Wada: "Vortex dynamic study of frequency dependence of superfluid onset temperature"Phys. Rev.. B60. 543-549 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H. Kawashima, K. Shirahama, and K. Kono: "Fluctuation Properties of Third Sound Transmission in Random Media"Physica B. B263-264. 373-375 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] K. Matsumoto, S. Hasegawa, M. Suzuki, Y. Okuda: "Surface Tension Maximum of Liquid 3He"Physica B to be Published. (published). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikegami,K.Obara.D.Ito and H.Ishimoto: "Competition of Multiple Spin Exchanges in Submonolayer Sold 3He" Phys.Rev.Lett.81. 2478-2481 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] N.Wada,Y.Karaki,and H.Yano: "Localization-Fermi liquid transtion of 3He adsorbed on 4He coated hectorite" J.Low Temp.Phys. 113. 317-322 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Matsumoto,K.Ichikawa,S.Hasegawa,M.Suzuki and Y.Okuda: "Surface tension of liquid 3He under high magnetic field" J.Low Temp.Phys. 113. 567-575 (1998)

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  • [文献書誌] O.I.Kirichek,K.Shirahama,and K.Kono: "Plasma Resonance of the Wigner Solid on the Free Surface of Normal and Superfluid 3He" J.Low Temp.Phys. 113. 1103-1108 (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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