• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

極低温LEED・STMを用いた2次元量子流体・固体研究

研究課題

研究課題/領域番号 22244042
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
研究機関東京大学

研究代表者

福山 寛  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (00181298)

研究分担者 松井 朋裕  東京大学, 大学院理学系研究科, 助教 (40466793)
戸田 亮  東京大学, 低温センター, 技術職員 (20452203)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
46,930千円 (直接経費: 36,100千円、間接経費: 10,830千円)
2012年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
2011年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
2010年度: 25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
キーワード単原子層 / 量子液体・固体 / 超低温物理 / STM / LEED / グラファイト / 量子流体・固体 / 低温物性 / 表面構造解析 / 走査トンネル分光 / 単原子膜 / グラフェン
研究概要

グラファイト表面に吸着したヘリウム3(3He)とヘリウム4(4He)の1原子層目と2原子層目の量子状態相図を比熱測定から研究し、従来の理論予想を覆し、2次元3He が超低密度の液体に自己凝集すること、3He と4Heの2層目に1層目に対して整合な固体相が存在することを発見した。後者は、恐らく零点格子欠陥を含む新奇な量子固体と考えられる。
グラファイト表面に吸着したクリプトンの1層目整合固相の初めてのSTM観測に成功し、吸着サイトが炭素ハニカム格子の中心であることを特定した。また、希釈冷凍機温度で作動するLEED装置開発のための詳細設計を行った。

報告書

(4件)
  • 2013 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (40件) (うち招待講演 5件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Experimental Apparatus to Search for Supersolidity in Mono-layer H^^4n on Graphite2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kubota, R. Toda, M. Kamada, S. Nakamura, T. Matsui and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 175 号: 1-2 ページ: 160-166

    • DOI

      10.1007/s10909-013-1047-7

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary Heat Capacity and Vapor Pressure Measurements of 2D 4He on ZYX Graphite2013

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 171 号: 5-6 ページ: 711-717

    • DOI

      10.1007/s10909-012-0847-5

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preliminary Heat Capacity and Vapor Pressure Measurements of 2D H^^4e on ZYX Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, K. Matsui, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Physics: Conf. Ser

      巻: 400, 032061 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Self-Binding in Monolayer 3He2012

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, K. Nanuse, T. Matsui, H. Fukuyama
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109 号: 23 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.235306

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-spin Relaxation Time Measurements of 2D H^^3e on Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, K. Naruse, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser

      巻: 400, 012066 号: 1 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/400/1/012066

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Heat-Capacity Measurements of the Possible Order-Disorder Transition in the 4/7-phase of 2D Helium2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, K. Matsui, T. Matsui, and H. FUkuyama
    • 雑誌名

      J. Physics: Conf. Ser

      巻: 400, 032061 号: 3 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/400/3/032061

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Millikelvin LEED apparatus: a feasibility study2012

    • 著者名/発表者名
      K. Matsui, S. Nakamura, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Physics: Conf. Ser

      巻: 400, 052019 号: 5 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1088/1742-6596/400/5/052019

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evidence for a Self-bound Liquid State and the Commensurate-Incommensurate Coexistence in 2D H^^3e on Graphite2010

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, D. Tsuji, S. Takayoshi, K. Obata, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys.

      巻: 158 ページ: 201-206

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Density Variation of the Frustrated Ferromagnetism in 2D Solid H^^3e2010

    • 著者名/発表者名
      D. Sato, S. Takayoshi, K. Obata, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys.

      巻: 158 号: 3-4 ページ: 544-549

    • DOI

      10.1007/s10909-009-9993-9

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the Mosaic Angle Distribution of Grafoil Platelets Using Continuous-Wave NMR Spectra2010

    • 著者名/発表者名
      S. Takayoshi and H. Fukuyama
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys.

      巻: 158 号: 3-4 ページ: 672-677

    • DOI

      10.1007/s10909-009-9995-7

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Millikelyin LEED apparatus : a feasibility study

    • 著者名/発表者名
      K.Matsui, S.Nakamura, T.Matsui, H.Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Heat-Capacity Measurements of the Possible Order-Disorder Transition in the 4/7 phase of 2D Helium

    • 著者名/発表者名
      S.Nakamura, K.Matsui, T.Matsui, H.Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-spin Relaxation Time Measurements of 2D ^3He on Graphite

    • 著者名/発表者名
      D.Sato, K.Naruse, T.Matsui, H, Fukuyama
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元空間でヘリウムが形成する新奇量子相2014

    • 著者名/発表者名
      福山寛
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 2次元空間に閉じ込めたヘリウムの量子物性2013

    • 著者名/発表者名
      福山寛
    • 学会等名
      第11回低温物質科学研究センター講演会・研究交流会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2013-03-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Novel Phases in Fermionic/Bosonic Quantum Liquids and Solids in Two Dimensions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      Workshop on Quantum Materials
    • 発表場所
      Stuttgart, Germany
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] 個体ヘリウム3の多体交換モデル: 実験家の視点2013

    • 著者名/発表者名
      福山寛
    • 学会等名
      物性理論研究会
    • 発表場所
      ホテル四季の里
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Exotic Quantum Phases of H^^3e and H^^4e in Two Dimensions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Gas-Liquid Transition and Elementary Excitations in Monolayers of Helium-42013

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura, K. Matsui, T. Matsui, and H. Fukuyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [学会発表] Exotic Quantum Phases of 3He and 4He in Two Dimensions2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      Matsue, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Possibility of Two-dimensional Supersolidity in Monolayre Helium Four2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      Supersolid in Nature
    • 発表場所
      Wako, Japan
    • 年月日
      2012-06-11
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Highly Frustrated Nuclear Magnetism in Monolayer Helium Three on Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      Exotic Phases of Frustrated Magnets
    • 発表場所
      SantaBarbra, USA
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Physics of two-dimensional helium films: Recent studies of monolayer H^^3e and H^^4e on graphite2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      Lancaster, UK
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Physics of two-dimensional helium films: Recent studies of monolayer 3He and 4He on graphite2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      Lancaster, UK
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Highly Frustrated Nuclear Magnetism in Monolayer Helium Three on Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      Exotic Phases of Frustrated Magnets
    • 発表場所
      Santa Barbara, USA
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] STM/S studies of Superconducting Nanoparticles on Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui
    • 学会等名
      International Conference on Nanoscience + Technology (ICN+T2012)
    • 発表場所
      Paris, France
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] The Temperature Dependence of Heat Capacity in 2D Liquid Puddles of 3He on Grafoil2012

    • 著者名/発表者名
      D. Sato
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      Lancaster, UK
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Heat Capacity and Vapor Pressure Measurements of 2D 4He on ZYX Graphite2012

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      Lancaster, UK
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 2次元におけるヘリウム3の自己凝縮現象2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大輔
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会「量子凝縮系におけるdefectとtopology」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト表面の4He薄膜の非古典的回転慣性2012

    • 著者名/発表者名
      柴山 義行
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会「量子凝縮系におけるdefectとtopology」
    • 発表場所
      東京大学物性研究所(千葉県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2次元平面に束縛したヘリウム3は液化するか?2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大輔
    • 学会等名
      平成23年度 東京大学低温センター研究交流会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京都)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 2次元ヘリウム3における自己凝縮液体の研究IV2012

    • 著者名/発表者名
      成瀬 公暁
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト基板の不均一部分に局在したヘリウム3の成長過程2012

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大輔
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上2次元ヘリウム4/7相の熱容量測定2012

    • 著者名/発表者名
      中村 祥子
    • 学会等名
      日本物理学会 第67回年次大会
    • 発表場所
      関西学院大学(兵庫県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Frustrated Nuclear Magnetism of 2D Helium Three2011

    • 著者名/発表者名
      H.Fukuyama
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijing, China(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] STS observations of Landau quantization and edge states on graphite2011

    • 著者名/発表者名
      松井朋裕
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      新潟
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Frustrated Nuclear Magnetism of 2D Helium Three2011

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      The 26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 液体ヘリウム3の超流動転移における非平衡現象2011

    • 著者名/発表者名
      福山寛
    • 学会等名
      理研シンポジウム「量子凝縮系の非線型・日平衡現象」
    • 発表場所
      和光
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Frustrated Nuclear Magnetism and phase diagram of 2D Helium Three2011

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Hysterisis of non-Classical rotational inertia in 2D 4He2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibayama
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Spin-spin Relaxation Time Measurements of 2D 3He on Graphite2011

    • 著者名/発表者名
      D. Sato
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] New Heat-Capacity MEasurements of the Possible Order-Disorder Transition in the 4/7-phase of 2D Helium2011

    • 著者名/発表者名
      S. Nakamura
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Millikelvin LEED apparatus: a feasibility study2011

    • 著者名/発表者名
      K. Matsui
    • 学会等名
      26th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      Beijin, China
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Self-Condensed State and Spin Fluctuations in Two-Dimensional 3He System2011

    • 著者名/発表者名
      K. Naruse
    • 学会等名
      International Symposium on Ultra Low Temperature Physics (ULT2011)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Pulsed-NMR Studies of Density Variation in the Second Layer 3He on Graphite2011

    • 著者名/発表者名
      D. Sato
    • 学会等名
      International Symposium on Ultra Low Temperature Physics (ULT2011)
    • 発表場所
      Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] STS observations of Landau quantization and edge states on graphite2011

    • 著者名/発表者名
      松井 朋裕
    • 学会等名
      第35回日本磁気学会学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超伝導近接効果のトンネル分光測定2011

    • 著者名/発表者名
      松井 朋裕
    • 学会等名
      文科省 新学術領域「トポロジカル量子現象」 第7回集中連携研究会「奇周波数クーパー対」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 走査トンネル分光法で探るグラフェンとグラファイト表面の電子状態2011

    • 著者名/発表者名
      福山 寛
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] グラファイト上の2次元4He固体における超流動的振る舞いの速度依存性2011

    • 著者名/発表者名
      柴山 義行
    • 学会等名
      日本物理学会 2011年秋季大会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] STS imaging of quasi-two dimensional electronic wave-functions at graphite surfaces with defects in magnetic fields2010

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      The Frontier Science Workshop on Condensed Matter Physics and Nanoscience
    • 発表場所
      The university of Tokyo, Japan
    • 年月日
      2010-05-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] STS Observations of Topological Dirac Fermion on Gfaphite Surfaces2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matui, K. Tagami, M. Tsukada, and H. Fukuyama
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2010)
    • 発表場所
      The University of Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Strong correlations and frustrated magnetism in two dimensional helium three2010

    • 著者名/発表者名
      H. Fukuyama
    • 学会等名
      11th German-Japanese Symposium, "New Quantum State and Phenomena in Condensed Matter"
    • 発表場所
      Hiroshima, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] STS Observation of Dirac Fermion, Topologically appeared on Graphite2010

    • 著者名/発表者名
      T. Matsui, K. Tagami, M. Tsukada, and H. Fukuyama
    • 学会等名
      SSSJ-A3 Foresight Joint SYmposium on Nanomaterials and Nanostructures
    • 発表場所
      The university of Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://kelvin.phys.s.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 福山研究室ホームページ

    • URL

      http://kelvin.phys.s.u-tokyo.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 東京大学大学院理学系研究科物理学専攻 福山研究室ホームページ

    • URL

      http://kelvin.phys.s.u-tokyo.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-08-23   更新日: 2020-05-15  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi