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液体ヘリウム3中のクラスターの核偏極と準粒子散乱

研究課題

研究課題/領域番号 10440102
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体物性Ⅱ(磁性・金属・低温)
研究機関東京大学

研究代表者

石本 英彦  東京大学, 物性研究所, 教授 (60044773)

研究分担者 永井 克彦  広島大学, 総合科学部, 教授 (90034743)
山口 明  東京大学, 物性研究所, 助手 (10302639)
柄木 良友  東京大学, 物性研究所, 助手 (30186027)
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
4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2000年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
1999年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
キーワードヘリウム3 / 準粒子散乱 / 近藤効果 / 重い荷電粒子 / 核偏極 / snow ball / time of fleight / フェルミ流体 / フェルミ液体
研究概要

常流動ヘリウム3中の正イオンは誘電分極によりヘリウム3原子が(He_2)^+の周りに引き付けられ、"snow ball"と呼ばれるクラスターを形成していると考えられている。その移動度は100mK以下においてヘリウム3準粒子との散乱により決められているが、その散乱過程にクラスター表面上のヘリウム3核スピンとヘリウム3準粒子の核スピン間の磁気的交換相互作用の寄与が指摘されている。この寄与を調べるために高磁場(<15T)で高圧(<33気圧)の試料について、精度の高い移動度の測定を行ってきた。移動度の測定法としては飛行時間測定法を用い、ドリフト速度と電場が比例する範囲で移動度を求めた。今年度は、幾つかの圧力でLog[1/T]依存性の係数が磁場をパラメーターとして求められた。この係数が磁場依存性を持つこと又その磁場依存性が圧力で変化することが判った。これは前年度に見い出された一定温度での移動度が磁場依存性を持つことに対応している。一方、"electron bubble"と呼ばれる負イオンについて高圧(約29気圧)試料の測定が行われたが、20mK以下でも移動度は温度にほとんど依らず、また磁場依存性も存在しないことが明らかになった。この結果、これまでに観測された正イオンの奇妙な磁場依存性については、クラスター表面上のヘリウム3核スピンが深く関与していると考えられる。しかし現時点では圧力依存性など定量的に説明することは難しく新しい理論の構築が必要である。

報告書

(4件)
  • 2001 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

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] A.Golov: "Positive Ion Mobility in Normal and Superfluid ^3He at High Magnetic Field"J. Low Temp. Phys.. 110. 225-230 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Golov: "Sharp and Stable Metal Tips for Helium Ionization at mK Temperatures"J. Low Temp. Phys.. 113. 957-962 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小原 顕: "Positive Ion Mobility in liquid ^3He under High Magnetic Fields"J. Low Temp. Phys.. 121・5/6. 597-602 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小原 顕: "Anomalous Magnetic Field Dependence of Positive ion Mobility in Normal Liquid ^3He"Phys. Rev. Lett.. 87. 235301-1-235301-4 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石本英彦: "Positive Ion Mobility in Normal liquid ^3He under High Magnetic Fields"J. Low Temp. Phys.. 126. 477-486 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V.Efimov: "^4He Impurity Effect on the Positive Ion Mobility in liquid ^3He"J. Low Temp. Phys.. 126. 121-126 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Golov, K. Obara, H. Ikegami, H. Akimdto and H. Ishimoto: "Positive Ion Mobility in Normal and Superfluid ^3He"J. Low Temp. Phys.. 110. 225-230 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A. Golov and H. Ishimoto: "Sharp and Stable Metal Tips for Helium lonization at mK Temperatures"J. Low Temp. Phys.. 113. 957-962 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Obara, R. Masutomi, A. Yamaguchi and H. Ishimoto: "Positive ion mobility in normal liquid ^3He under high magnetic fields"J. Low Temp. Phys.. 121. 597-602 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Obara, D. Ueno, R. Masutomi, A. Yamaguchi, V. Efimov and H. Ishimoto: "Anomalous Magnetic Field dependence of Positive Ion Mobility in Normal Liquid ^3He"Phys. Rev. Lett.. 87. 235301(1-4) (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ishimoto, K. Obara, D. Ueno, V. Efiniov, R. Masutomi and A. Yamaguchi: "Positive ion mobility in normal liquid ^3He under high magnetic fields"J. Low Temp. Phys.. 126. 477-486 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V. Efimov, K. Obara, D. Ueno, A. Yamaguchi and H. Ishimoto: "^4He impurity Effect on the Positive Ion Mobility in Liquid ^3He"J. Low Temp. Phys.. 126. 121-126 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Golov: "Positive Ion Mobility in Normal and Superfluid ^3He at High Magnetic Field"J.Low Temp.Phys.. 110・1/2. 225-230 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Golov: "Sharp and Stable Metal Tips for Helium Ionization at mK Temperatures"J.Low Temp.Phys.. 113・5/6. 957-962 (1998)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] K.Obara: "Positive Ion Mobility in liquid ^3He under High Magnetic Fields"J.Low Temp.Phys.. 121・5/6. 597-602 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.Golov: "Positive Ion in Normal and Superfluid^3He at High Magnetic Field"J.Low Temp.Phys.. 110・1/2. 225-230 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Golov: "Sharp and Stable Metal Tips for Helium Ionization at mK Temperatures"J.Low Temp.Phys.. 113・5/6. 957-962 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] A.Gorov: "Positive Ion Mobility in Normal and Superfluid ^3He at High Magnetic Field" J.Low Temp.Phys.110・1/2. 225-230 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] A.Golov: "Sharp and Stable Metal Tips for Helium Ionization at mK Temperatures" J.Low Temp.Phys.113・5/6. 957-962 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2020-05-15  

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