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ヘリウム粒子の新奇な相関状態の探索

研究課題

研究課題/領域番号 20029010
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関福井大学

研究代表者

高木 丈夫  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (00206723)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード粒子構造 / 空間相関 / 量子統計 / 交換相互作用 / 経路積分 / ヘリウム / 低次元系 / アルダー転移 / 量子固体 / 超流動 / 量子渦 / 固液転移 / 制限された空間 / 低次元
研究概要

01班の研究では、グラファイトに吸着した^3Heの4/7相が、2%の空孔ドーピングまで安定で一方で過剰粒子のドーピングには不安定であることを示した。また、第2層目と第3層目の化学ポテンシャルを計算し、第3層目の生成密度を計算し、実験的に得られている事象、4/7相から粒子密度を増やすと直ぐに第3層目が生成を始めることと矛盾しないことが示された。この結果は、現在論文にまとめている。
02班の研究では、ナノスケールの大きさを持つYゼオライトケージ内でのHe粒子の挙動を経路積分モンテカルロ法で計算した。また、同じくナノスケールの1次元形状を持つ系で同様の数値計算を電気通信大と共同で行い、1次元的なボーズ凝縮に伴うコヒーレンスのサイズ依存性を求めた。この結果は、現在論文にまとめている。
04班の研究においては、現在まで得られた超流動^3Heの量子渦の問題を実験家逹と論文にまとめて投稿準備がほぼできた。さらに現在、薄膜系の超流動^3He-B相での新奇な相(ストライプ相)の計算を行っている。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Texture and Vortex of Rotating Superfluid 3He-A in Parallel-plate Geometry2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamashita, K.Izumina, A.Matsubara, Y.Sasaki, O.Ishikawa, T.Takagi, T.Mizusaki, M.Kubota
    • 雑誌名

      Texture and Vortex of Rotating Superfluid 3He-A in Parallel-plate Geometry 158 3-4

      ページ: 353-363

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of 4/7 Phase of He Particles Adsorbed on the Graphite Surface2009

    • 著者名/発表者名
      T. Takagi
    • 雑誌名

      Jour. Phys. Conf. Series 150

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth of a Single Vortex line of ^3He-A in a Narrow Cylinder under Rotation2009

    • 著者名/発表者名
      R. Ishiguro, K. Izumina, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • 雑誌名

      Jour. Phys. Conf. Series 150

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the cooling speed through Tc on the formation of texturesin superfluid ^3He-A2009

    • 著者名/発表者名
      K. Izuinina, R. Ishiguro, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • 雑誌名

      Jour. Phys. Conf. Series 150

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Wave and Vortex Excitations of Superfluid ^3He-A in Parallel-Plate Geometry2008

    • 著者名/発表者名
      Minoru Yamashita, Ken Izumina, Akira Matsubara, Yutaka Sasaki, Osamu Ishikawa, T. Takagi, Minoru Kubota, Takao Mizusaki
    • 雑誌名

      Phys, Rev. Lett 101

      ページ: 25302-25305

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超流動3He-B相フィルムのストライプ状態のGL方程式解2010

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      特定領域研究会AO4白浜研究会
    • 発表場所
      ビッグU,田辺市
    • 年月日
      2010-12-12
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Path integral calculation of 4He in quasi-one-dimensional channels2010

    • 著者名/発表者名
      H.Kiriyama, J.Taniguchi, M.Suzuki, T.Takagi
    • 学会等名
      International Conference of Super Clean Material 2010
    • 発表場所
      横銀ホール(ヴィアマーレ)横浜市
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Stability of the 4/7 phase of He adsorbed on graphite2010

    • 著者名/発表者名
      T.Takagi
    • 学会等名
      International Conference of Super Clean Material 2010
    • 発表場所
      横銀ホール(ヴィアマーレ)横浜市
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Cage内のHe粒子2010

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      科研費特定領域研究会02班
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス八王子市
    • 年月日
      2010-01-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 超流動3He-B薄膜の非均一状態2009

    • 著者名/発表者名
      永井克彦, 東谷誠二, 長登康, 高木丈夫
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学,熊本市
    • 年月日
      2009-09-28
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] graphite上に吸着されたHe原子の構造2009

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学,熊本市
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上に吸着したヘリウム粒子4/7相の空孔2009

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      日本物理学会第64年次大会
    • 発表場所
      立教大学
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A Vacancy in 4/7 Phase of Helium Particles Adsorbedon Graphite2008

    • 著者名/発表者名
      T. Takagi
    • 学会等名
      特定領域科研費成果報告会
    • 発表場所
      奈良新公会堂
    • 年月日
      2008-12-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上に吸着されたヘリウム粗子の3層目生成2008

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      2008-09-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Effect of the cooling speed through Tc on the formation of texturesin superfluid ^3He-A2008

    • 著者名/発表者名
      K. Izumina, R. Ishiguro, Y. Sasaki, M. Kubota, O. Ishikawa, T. Takagi
    • 学会等名
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • 発表場所
      アムステルダム
    • 年月日
      2008-08-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spin Wave and Vortex Excitations of Superfluid ^3He-A in Parallel-Plate Geometry2008

    • 著者名/発表者名
      Minoru Yamashita, Ken Izumina, Akira Matsubara, Yutaka Sasaki, Osamu Ishikawa, T. Takagi, Minoru Kubota, Takao Mizusaki
    • 学会等名
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • 発表場所
      アムステルダム
    • 年月日
      2008-08-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Stability of 4/7 Phase of He Particles Adsorbed on the Graphite Surface2008

    • 著者名/発表者名
      T. Takagi
    • 学会等名
      25^<th> International Conference of Low Temperature Physics
    • 発表場所
      アムステルダム
    • 年月日
      2008-08-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 経路積分によるバルクでないボーズ系の解析2008

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      特定領域研究「新量子相の物理」AO2班戦略会議
    • 発表場所
      東京電通大
    • 年月日
      2008-06-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 円筒容器内の超流動3He-A相の多重渦状態の安定性2008

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      特定領域研究「新量子相の物理」A04班戦略会議
    • 発表場所
      京都市コープイン
    • 年月日
      2008-05-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上に吸着したヘリウム粒子の4/7相2008

    • 著者名/発表者名
      高木丈夫
    • 学会等名
      特定領域研究「新量子相の物理」A01&05班戦略会議
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2008-05-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Texture and its NMR spectrum ov vortices in a superfluid 3He-A phase2008

    • 著者名/発表者名
      T. Takagi
    • 学会等名
      日仏協力研究会議
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-04-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2018-03-28  

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