ランダムネットワーク中のP波超流動体

• 研究課題/領域番号: 15K13520
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 佐々木 豊 京都大学, 理学研究科, 教授 (60205870)
• 研究協力者: 笠井 純 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 木崎 泰英 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 本田 弦 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 岡本 耀平 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 宮岡 慧 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 西岡 敬史 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 大田 寛也 京都大学, 大学院理学研究科, 大学院生 ; 松原 明 京都大学, 大学院理学研究科, 准教授 (00229519) ; 高木 丈夫 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (00206723)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 超流動ヘリウム３ / 制限空間 / ランダムネットワーク / 核磁気共鳴 / MRI

研究成果の概要

直径100nmの細孔がランダムネットワーク構造をなす多孔質ガラス中の液体ヘリウム３の超流動転移を観測した。細孔表面にはヘリウム４膜を数原子層のせて境界条件を制御した。鏡面的なときは、細孔内部の液体ヘリウム３はバルクと同様の超流動相へ転移した。一方、ヘリウム４膜が薄い拡散的なときは、超流動転移温度がバルクより30μK程度高くなった。このとき細孔表面のヘリウム４層に混じってヘリウム３が一部固化しており、細孔中の液体ヘリウム３に大きなスピン揺らぎを伝達することが、転移温度上昇の誘因となっていることと推察される。また、磁気共鳴映像法の開発により超流動ヘリウム３のテクスチャーの可視化に成功した。

研究成果

• [学会発表] 超流動3He-Aにおけるドメインウォール構造 (2017)
  • 著者名/発表者名: 笠井純，西岡敬史，高木丈夫，佐々木豊
  • 学会等名: 日本物理学会第７２回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2017-03-18
• [学会発表] 磁気共鳴映像法によるカイラル超流動ヘリウム３中のドメインウォールの観測 (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐々木豊
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-15
  • 招待講演
• [学会発表] 超流動3He-A相中に生じる位相欠陥のTc近傍での自発的消滅 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠井純，西岡敬史，高木丈夫，佐々木豊
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学
  • 年月日: 2016-09-15
• [学会発表] Spontaneous annihilation of topological defects in 3He-A near Tc (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Kasai, Y. Okamoto, K. Nishioka, T. Takagi, and Y. Sasaki
  • 学会等名: International Conference on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2016-08-15
  • 国際学会
• [学会発表] Visualizing Textural Domain Walls in Superfluid 3He by Magnetic Resonance Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: J. Kasai, Y. Okamoto, K. Nishioka, and Y. Sasaki
  • 学会等名: International Conference on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Prague, Czech Republic
  • 年月日: 2016-08-12
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] MRSI 法による平行平板中 3He-A での面状欠陥の可視化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠井純, 岡本耀平, 西岡敬史, 佐々木豊
  • 学会等名: 日本物理学会題７１回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] 平行平板中 3He-A における Dipole-Locked Soliton の発見 (2016)
  • 著者名/発表者名: 笠井純,岡本耀平,西岡敬史,高木丈夫,佐々木豊
  • 学会等名: 日本物理学会題７１回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学
  • 年月日: 2016-03-21
• [学会発表] Visualization of Superfluid 3He Textures by Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Kanemoto, J. Kasai, and Y. Sasaki
  • 学会等名: International Symposium on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Niagara Falls, NY, U.S.A.
  • 年月日: 2015-08-11
  • 国際学会 / 招待講演