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ナノ多孔体中新規ヘリウム量子流体の基底状態解明

研究課題

研究課題/領域番号 17204029
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関名古屋大学

研究代表者

和田 信雄  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90142687)

研究分担者 松下 琢  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 助教 (00283458)
檜枝 光憲  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 講師 (30372527)
連携研究者 コール ミルトン  Pennsylvania State University, Department of Physics, Professor
戸 田亮  京都大学, 理学研究科, GCOE 特定研究員 (20452203)
研究期間 (年度) 2005 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
49,920千円 (直接経費: 38,400千円、間接経費: 11,520千円)
2008年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2007年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2006年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
2005年度: 21,580千円 (直接経費: 16,600千円、間接経費: 4,980千円)
キーワードヘリウム / 低次元量子流体 / ナノ材料 / ボース・アインシュタイン凝縮 / フェルミ縮退 / 超流動 / 低温物理 / 低温物性 / 物性実験
研究概要

ナノ極限環境(ナノ・サイズ細孔が規則的構造をもつナノ多孔体)において, 次元性や相関を制御した新規4He および3He 量子流体を実現する研究を行った。ナノケージ内では, 4He の量子クラスターの可能性を見出した。ナノ多孔体中4He 薄膜では1 次元と3 次元フォノン状態を実現し, 次元性を明瞭に反映した超流動転移(オンセット)や超流動性を初めて観測した。また2次元超流動転移の高周波数依存を鮮明に観測した。多孔体中3He 薄膜では, そのボルツマンガスを実現し, 低温で1 次元や3次元のフェルミ縮退状態を実現した

報告書

(5件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (16件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Extremely high frequency dependence of two-dimensional superfluid onset2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hieda, K. Matsuda, T. Kato, T. Matsushita, and N. Wada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 78

    • NAID

      110007138892

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum state of 4He confined in nanocages of Na-Y zeolite2009

    • 著者名/発表者名
      T. Matsushita, R. Toda, M. Hieda, and N. Wada
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser 150

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extremely high frequency dependence of two - dimensional superfluid onset2009

    • 著者名/発表者名
      M. Hieda, K. Matsuda, T. Kato, T. Matsushita, N. Wada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 78

    • NAID

      110007138892

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantum state of 4He confined in nanocages of Na-Y zeolite2009

    • 著者名/発表者名
      T. Matsushita, R. Toda, M. Hieda, N. Wada
    • 雑誌名

      J. Phys. : Conf. Ser. 150

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Dimensional Helium Quantum Fluids Realized under Nano-Extreme Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      N. Wada and M. W. Cole
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

    • NAID

      110006983720

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-Dimensional Helium Quantum Fluids Realized under Nano-Extreme Conditions2008

    • 著者名/発表者名
      N. Wada, M. W. Cole
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn. 77

    • NAID

      110006983720

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superfluidity of 4He in One- and Three-Dimensions Realized in Nanopores2007

    • 著者名/発表者名
      R. Toda, M. Hieda, T. Matsushita, N. Wada, J. Taniguchi, H. Ikegami, S. Inagaki and Y. Fukushima
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 99

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superfluidity of 4He in nanosize channels2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ikegami, Y. Yamato, T. Okuno, J. Taniguchi, N. Wada, S. Inagaki and Y. Fukushima
    • 雑誌名

      Phys. Rev 76

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible ^3He Boltzmann gas formed on three-dimensional nanopores preplated with ^4He2007

    • 著者名/発表者名
      R. Toda, Y. Matsushita, M. Hieda, T. Matsushita, and N. Wada
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys. 148

      ページ: 785-790

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] QCM measurements of superfluid response in 4He films up to 180 MHz2007

    • 著者名/発表者名
      T. Kato, M. Hieda, T. Matsushita, and N. Wada
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys. 148

      ページ: 827-832

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superfluidity of 4He in One- and Three-Dimensions Realized in Nanopores2007

    • 著者名/発表者名
      R. Toda, M. Hieda, T. Matsushita, N. Wada, J. Taniguchi, H. Ikegami, S. lnagaki and Y. Fukushima
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 99

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimensional^<4>He and ^<3>He quantum fluids realized in nanopores2006

    • 著者名/発表者名
      N. Wada, T. Matsushita, R. Toda, Y. Matsushita, M. Hieda, J. Taniguchi, and H. Ikegami
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc 850

      ページ: 289-296

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] One-dimensional ^4He and ^3He quantum fluids realized in nanopores2006

    • 著者名/発表者名
      N.Wada, T.Matsushita, R.Toda, Y.Matsushita, M.Hieda, J.Taniguchi, H.Ikegami
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 850

      ページ: 289-296

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous measurements of heat capacity and superfluid density of ^4He adsorbed on nanopores with three-dimensional network2006

    • 著者名/発表者名
      R.Toda, M.Hieda, T.Matsushita, N.Wada
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 850

      ページ: 285-286

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Zero- and one-dimensional 4He Bose fluids realized in nanometer pores2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, M.Hieda, K.Wataru, M.Suzuki, T.Matsushita, N.Wada
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 850

      ページ: 281-282

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Vapor pressure measurement for ^4He films adsorbed on 2D mesoporous hectorite2006

    • 著者名/発表者名
      R.Asano, R.Toda, Y.Matsushita, M.Hieda, T.Matsushita, N.Wada
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 850

      ページ: 299-300

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Ferromagnetic ordering of S=1/2 Heisenberg ferromagnetic chains in organic magnet β-BBDTA・GaBr_42006

    • 著者名/発表者名
      K.Shimizu, T.Gotohda, T.Matsushita, N.Wada, W.Fujita, K.Awaga, Y.Saiga, D.S.Hirashima
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B74

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Possible one-dimensional 3He quantum fluid formed in nanopores2005

    • 著者名/発表者名
      J. Taniguchi, A. Yamaguchi, H. Ishimoto, H. Ikegami, T. Matsushita, N. Wada, S. M. Gatica, M. W. Cole, F.Ancilotto, S. Inagaki, and Y. Fukushima
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 94

    • NAID

      120000979826

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Possible one-dimensional ^3He quantum fluid formed in nanopores2005

    • 著者名/発表者名
      J.Taniguchi, A.Yamaguchi, H.Ishimoto, H.Ikegami, T.Matsushita, N.Wada, S.M.Gatica, M.W.Cole, F.Ancilotto, S.Inagaki, Y.Fukushima
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett. 94

    • NAID

      120000979826

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phonon excitations in ^4He fluid film formed in 2.2 nm diameter straight pores2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsushita, R.Toda, M.Hieda, T.Matsushita, N.Wada
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids. 66

      ページ: 1520-1521

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Zero- and one-dimensional 4He Bose fluids realized in nanometer pores2005

    • 著者名/発表者名
      N.Wada, J.Taniguchi, T.Matsushita, R.Toda, Y.Matsushita, H.Ikegami, M.Hieda, A.Yamaguchi, H.Ishimoto
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.Solids. 66

      ページ: 1512-1515

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Novel superconductivity coexisting with incipient electric-multipolar order in CePt_3Si2005

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa, S.Yamashita, Y.Nakazawa, N.Wada, N.Takeda
    • 雑誌名

      J.Phys. : Condens.Matter 17

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 29pYJ-8 水素コートした金基盤上の4He 薄膜超流動転移2009

    • 著者名/発表者名
      小田拓弥, 檜枝光憲, 松下琢, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会立教学院池袋
    • 発表場所
      キャンパス
    • 年月日
      2009-03-27
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 29pYJ-7 一次元ナノ多孔体中に吸着した4He 薄膜の超流動の観測2009

    • 著者名/発表者名
      湊祐輔, 木下裕介, 戸田亮, 檜枝光憲, 松下琢, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会立教学院池袋
    • 発表場所
      キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 29pYJ-10 孔径1.2nm の3次元ナノ多孔体ZTC 中4He の超流動II2009

    • 著者名/発表者名
      木下裕介, 湊祐輔, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会立教学院池袋
    • 発表場所
      キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 30pYJ-1 4He コートしたナノケージ内の数個の3He の量子状態2009

    • 著者名/発表者名
      佐橋一裕, 松下琢, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会立教学院池袋
    • 発表場所
      キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] ナノ細孔極限での多孔体中4Heの超流動測定2008

    • 著者名/発表者名
      湊祐輔, 木下裕介, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学大学本部キャンパス
    • 年月日
      2008-03-25
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] (o)14#5Influence of the Dimensionalityof 4He Films on Superfluidity2008

    • 著者名/発表者名
      R. Toda, M. Hieda, T. Matsushita, and N. Wada
    • 学会等名
      ULT2008 ; Frontiers of Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Royal Holloway, University of London, Egham, UK
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aYE-1高周波極限近傍における2次元4He薄膜超流動転移II2008

    • 著者名/発表者名
      檜枝光憲, 松下琢, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会[物性]岩手大学上田
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aYE-5 Na-Y ゼオライト内の吸着ヘリウムの量子状態2008

    • 著者名/発表者名
      松下琢, 戸田亮, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会[物性]岩手大学上田
    • 発表場所
      岩手大学上田キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 25pWA-9 ナノ細孔極限での多孔体中4He の超流動測定2008

    • 著者名/発表者名
      湊祐輔, 木下裕介, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学大学本部キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 25pWA-10高周波極限近傍における2次元4He薄膜超流動転移2008

    • 著者名/発表者名
      檜枝光憲, 松田健司, 松下琢, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学大学本部キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 26aWA-7 3次元構造のナノ細孔中に吸着された3Heの次元性クロスオーバー2008

    • 著者名/発表者名
      松下琢, 戸田亮, 檜枝光憲, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学大学本部キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of the Dimensionality of 4He Films on Superfluidity2008

    • 著者名/発表者名
      R. Toda, M. Hieda, T. Matsushita, N. Wada
    • 学会等名
      ULT2008 ; Frontiers of Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Royal Holloway, University of London, Egham, UK
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 22aXQ-6Y 型ゼオライトに吸着したヘリウムの比熱2007

    • 著者名/発表者名
      岸田英幸, 戸田亮, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aXQ-7 孔径1.2nm の3 次元ナノ多孔体ZTC 中4He の吸着特性2007

    • 著者名/発表者名
      木下裕介, 戸田亮, 檜枝光憲, 松下琢, 和田信雄
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 22aXQ-12 メソポーラスシリカ薄膜中4He 超流動測定のための高感度QCM の開発II2007

    • 著者名/発表者名
      松田健司, 檜枝光憲, 松下琢, 和田信雄, 鈴木崇志, 黒田一幸
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Tu2-2(invited) One-Dimensional 4He and 3He Quantum Fluids Realized in Nanopores2005

    • 著者名/発表者名
      N. Wada
    • 学会等名
      24th International Conference on Low Temperature Physics
    • 発表場所
      Hilton in the Walt Disney World Resort, Orlando, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] 多孔体の精密制御と機能・物性評価2008

    • 著者名/発表者名
      和田信雄, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲
    • 総ページ数
      578
    • 出版者
      サイエンス&amp;テクノロジー(株)
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] ナノ多孔中ヘリウムの物性多孔体の精密制御と機能・物性評価, 2008.3.19. 初版第一刷発行2008

    • 著者名/発表者名
      和田信雄, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲
    • 出版者
      発行者 福嶋邦彦, 発行所 サイエンス&テクノロジー(株)
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 書名:「多孔体の精密制御と機能・物性評価」中の題名「ナノ多孔中ヘリウムの物性」2008

    • 著者名/発表者名
      和田信雄, 戸田亮, 松下琢, 檜枝光憲
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー(株)発行者福嶋邦彦,
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ult.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ult.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ult.phys.nagoya-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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