| 研究課題/領域番号 |
18K13503
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
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| 研究機関 | 慶應義塾大学 |
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研究代表者 |
永合 祐輔 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 助教 (50623435)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 超流動 / 量子渦 / 量子乱流 / 量子流体 / トポロジー / マイクロ・ナノデバイス / 低温物性 / 量子渦・量子乱流 |
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| 研究成果の概要 |
本研究は、量子乱流状態の臨界的振舞において重要な要素である量子渦の運動状態の解明を目的とし、以下に示すナノ電気機械システムおよび渦生成装置を開発し、超流動ヘリウム中における渦、乱流生成実験を行った。
1.量子渦に対する高感度センサーとしてカーボンナノチューブや光硬化性樹脂を用いたナノスケールの架橋ワイヤー型(または梁型)の機械共振装置を作製した。2.量子渦環を生成させるための細孔板振動子を作製し、超流動ヘリウム中で量子渦生成に伴う振動の散逸を観測した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
超流動ヘリウム中の量子渦・量子乱流はシンプルな構造の超流動流の渦で構成されるため、その本質の理解は、古典流体やプラズマ中の渦・乱流現象や宇宙における位相欠陥など広範な分野の物理の理解に密接に関わる。量子乱流に関わる量子渦の微視的な運動状態の解明には、ナノサイズの微小なセンサーが必須であり、本研究によって量子渦のナノセンシング確立に進捗が得られたことは意義が大きい。また、渦の生成・制御が実現できる渦環生成装置の開発は、今後どのような渦がどのように振舞うかを直接観測できる実験系の実現に向けて大きく貢献したと言える。
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