不均一超流動ヘリウム3における奇周波数状態の線型応答に関する理論的研究

• 研究課題/領域番号: 21540365
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 東谷 誠二 広島大学, 大学院・総合科学研究科, 准教授 (70304368)
• 研究分担者: 永井 克彦 広島大学, 大学院・総合科学研究科誉教授, 名誉教授 (90034743)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
• キーワード: 奇周波数クーパー対 / 奇周波数状態 / 超流動ヘリウム3態 / アンドレーエフ束縛状 / スピン帯磁率 / アンドレーエフ束縛状態 / 超流動ヘリウム3 / Mermin-Hoテクスチャー / 準古典的グリーン関数 / 局所状態密度 / マヨラナ型準粒子励起

研究概要

超流動ヘリウム3の界面に形成されるアンドレーエフ束縛状態が磁場の方向に強く依存した異方的磁気応答を示すことを明らかにした。さらに、奇周波数クーパー対とアンドレーエフ束縛状態のゼロモードとの間に極めて密接な関係があることを指摘し、奇周波数状態とゼロモードという新たな視点からアンドレーエフ束縛状態に関する従来の実験結果を再検討することで、超流動ヘリウム3の界面に実際に奇周波数クーパー対が形成されていることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Knudsen-to-hydrodynamic crossover in liquid 3^<He> in a high-porosity aerogel (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takeuchi, S. Higashitani, K. Nagai, H. C. Choi, B. H. Moon, N. Masuhara, M. W. Meisel, Y. Lee, N. Mulders
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odd-frequency Cooper pairs near the surfaces of superfluid 3^<He>-B (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Higashitani, S. Matsuo, Y. Nagato, K. Nagai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Temperature Properties of the Mermin-Ho Texture of Superfluid 3^<He> in a Cylinder (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Nagai, Y. Nagato, S. Higashitani
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag force on a high porosity aerogel in liquid 3^<He> (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Takeuchi, S. Higashitani, K. Nagai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series(2012) in press 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odd-frequency Cooper pairs and zero-energy surface bound states in superfluid 3^<He> (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Higashitani, S. Matsuo, Y. Nagato, K. Nagai, S. Murakawa, R. Nomura, Y. Okuda
  • 雑誌名: Phys. Rev 巻: B85 号: 2 ページ: 24524-24524
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.024524
  • 査読あり
• [雑誌論文] Odd-frequency Cooper pairs near the surfaces of superfluid ^3He-B (2012)
  • 著者名/発表者名: S.Higashitani, S.Matsuo, Y.Nagato, K.Nagai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Drag force on a high porosity aerogel in liquid ^3He (2012)
  • 著者名/発表者名: H.Takeuchi, S.Higashitani, K.Nagai
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Temperature Properties of the Mermin-Ho Texture of Superfluid ^3He in a Cylinder (2012)
  • 著者名/発表者名: K.Nagai, Y.Nagato, S.Higashitani
  • 雑誌名: Journal of Physics : Conference Series 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subgap in the Edge States of Two-Dimensional Chiral Superconductor with Rough Surface (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagato, S. Higashitani, K. Nagai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 80 号: 11 ページ: 113706-113706
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.113706
  • NAID: 210000109254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Surface Majorana Cone of the Superfluid 3He B Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, Y. Wada, Y. Tamura, M. Wasai, M. Saitoh, Y. Aoki, R. Nomura, Y. Okuda, Y. Nagato, M. Yamamoto, S. Higashitani, K. Nagai
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 80 号: 1 ページ: 13602-13602
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.013602
  • NAID: 210000108837
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Anisotropy in Spin Suceptibility of Superfluid <SUP>3</SUP>He-B Film Caused by Surface Bound States (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Nagato, S. Higashitani, K. Nagai
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 12 ページ: 123603-123603
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.123603
  • NAID: 130005437252
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Strong Anisotropy in Spin Susceptibility of Superfluid ^3He-B Film Caused by Surface Bound States (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Nagato, S.Higashitani, K.Nagai
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 78
  • NAID: 40016879627
  • 査読あり
• [学会発表] Odd-frequency Cooper pairs near the surfaces of superfluid ^3He-B (2011)
  • 著者名/発表者名: S.Higashitani, S.Matsuo, Y.Nagato, K.Nagai
  • 学会等名: 26th Iaternational Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: 中国北京
  • 年月日: 2011-08-16
• [学会発表] Drag force on a high porosity aerogel in liquid ^3He (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Takeuchi, S.Higashitani, K.Nagai
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: 中国北京(招待講演)
  • 年月日: 2011-08-13
• [学会発表] Low Temperature Properties of the Mermin-Ho Texture of Superfluid ^3He in a Cylinder (2011)
  • 著者名/発表者名: K.Nagai, Y.Nagato, S.Higashitani
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: 中国北京
  • 年月日: 2011-08-13
• [学会発表] 超流動ヘリウム3の界面効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: 理研シンポジウム「量子凝縮系の非線形・非平衡現象」
  • 発表場所: 理研(和光)基幹研究所(招待講演)
  • 年月日: 2011-01-05
• [学会発表] エアロジェル中液体ヘリウム3における音波の減衰 (2011)
  • 著者名/発表者名: 竹内宏光, 東谷誠二, 永井克彦
  • 学会等名: 日本物理学会2011年秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
• [学会発表] Low Temperature Properties of the Mermin-Ho Texture of Superfluid 3^<He> in a Cylinder (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Nagai
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Odd-Frequency Cooper Pairs near the Surfaces of Superfluid 3^<He>-B (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Higashitani
  • 学会等名: The 26th International Conference on Low Temperature Physics
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] 異方的超流動・超伝導体における界面量子現象 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: 『アインシュタインの物理』でリンクする研究・教育拠点 研究会
  • 発表場所: 大阪市立大学(招待講演)
  • 年月日: 2010-10-15
• [学会発表] Proximity induced odd frequency pair in liquid ^3He in aerogel (2010)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2010)
  • 発表場所: Grenoble, France(招待講演)
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] 超流動ヘリウム3におけるアンドレーエフ束縛状態の理論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: 日本物理学会 第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山
  • 年月日: 2010-03-21
• [学会発表] Boundary and Impurity Effects on Fourth Sound Propagation in Superfluid ^3He (2010)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: International Symposium on Physics of New Quantun Phases in Superclean Materials (PSM2010)
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-03-11
• [学会発表] 円筒内のMermin-Ho状態の準古典的理論による解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 永井克彦
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府大
• [学会発表] Proximity induced odd frequency pair in liquid 3^<He> in aerogel (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Higashitani
  • 学会等名: International Symposium on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Grenoble, France
• [学会発表] 超流動ヘリウム3におけるアンドレーエフ束縛状態の理論 (2010)
  • 著者名/発表者名: 東谷誠二
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
• [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
• [備考] 科学新聞2010年1月8日(4面)「超流動3^<He>のB相薄膜のスピン帯磁率の強い異方性―広島大の研究グループ、理論的に示す―」下記URLに関連する日本語解説記事
  • URL: http://www.jps.or.jp/books/jpsjselectframe/2009/2009_12.html