| 研究課題/領域番号 |
16K05432
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 筑波大学 |
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研究代表者 |
森下 將史 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90251032)
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| 研究分担者 |
高木 丈夫 福井大学, 学術研究院工学系部門, 教授 (00206723)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 量子流体・量子固体 / ヘリウム / 規則的制限空間 / Dirac粒子系 / 朝永-Luttinger液体 / 吸着構造 / domain wall / 水晶マイクロバランス法 / ディラク粒子系 / １次元フェルミ流体 / 単原子層膜 / QCM / ヘリウム薄膜 / ２次元ディラック粒子系 / カゴメ格子 |
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| 研究成果の概要 |
グラファイト上単原子層4He薄膜においてdomain wall(以下DW)のみが流動性を示すことを、直接検証することを目指し、水晶振動子を用いた動的応答測定を行った。4He薄膜の質量はslipにより振動子から離脱しているが、DWの出現が期待される吸着量でのみ、降温により0.4 K程度の温度域で再結合することが明らかとなった。これは、DW内の4Heが超流動転移し、slipに対し対向流を生じて質量離脱を抑制しているものと説明され、DWの超流動性を強く示唆する。さらに数10 mKで4He薄膜の全質量が再離脱する現象が観測され、超固体現象の可能性も含め、その起源の解明が必要である。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ヘリウムは量子性の強い物質であり、固化の機構は通常の物質とは異なる。domain wallが固化しないことは理論予測されておらず、その流動性は固化の機構についての新たな情報を与える。また、原子スケールの規則的制限空間を与え、ここに溶解したフェルミ粒子である3Heは、電子系において精力的な研究が為されている朝永-Luttinger液体やDirac粒子系として振る舞っている可能性が高く、電子系のカウンターパートとして新たな知見が期待できるものである。流動性が直接的に検証された意義は大きい。また、理論予測され探索が為されている超固体が示唆される点でも興味がもたれる。
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