超流動ヘリウム3高偏極状態の実現に向けたスピン流制御の研究

• 研究課題/領域番号: 22684019
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 兵庫県立大学
• 研究代表者: 山口 明 兵庫県立大学, 大学院・物質理学研究科, 准教授 (10302639)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 27,040千円 (直接経費: 20,800千円、間接経費: 6,240千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2010年度: 23,270千円 (直接経費: 17,900千円、間接経費: 5,370千円)
• キーワード: 低温物性 / 量子流体 / 超流動 / ヘリウム3 / スピン偏極 / ヘリウム３

研究概要

強磁性体のように核スピンが完全に偏極した超流動ヘリウム 3 の A1相と呼ばれる状態のスピン流を制御し、これまで実現されていない高偏極状態の超流動の研究することを目的に実験を行った。そのための新たな超低温冷凍機を建設し、稼働を始めた。スピン流生成による偏極状態を圧力・温度・磁場をパラメータとして系統的に調べ、スピン緩和機構の詳細を明らかにした。得られた知見を元に新たなスピン流生成のためのデバイス開発に取り組んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Recent Spin Pump Experiments on Superfluid 3He-A1 (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi,N. Kamada, G. Motoyama, A. Sumiyama, Y. Aoki, Y. Okuda, M. Kubota, and H. Kojima
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys 巻: 171 号: 3-4 ページ: 220-225
  • DOI: 10.1007/s10909-012-0695-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a 3He-hydraulic actuator for spin pump in superfluid 3He-A1 (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi, M. Wada, H. Tanaka, G. Motoyama, A. Sumiyama, Y. Aoki, Y. Okuda, S. Murakawa, Y. Karaki, M. Kubota, and H. Kojima
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser 巻: 400 号: 1 ページ: 12081-12081
  • DOI: 10.1088/1742-6596/400/1/012081
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Operation Circuit of a Micro-SQUID Magnetometer below 1 K (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi, M. Wada, R. Tani, K. Takeda, T. Matsumoto, H. Kashiwaya, G. Motoyama, S.Kashiwaya, S. Ohkoshi, and A. Sumiyama
  • 雑誌名: J. Low Temp. Phys 巻: 162 号: 5-6 ページ: 748-753
  • DOI: 10.1007/s10909-010-0255-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Operation Circuit of a Micro-SQUID Magnetometer below 1 K (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Yamaguchi(第1著者), 他
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 162 ページ: 748-748
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin fluid dynamics observed by magnetic fountain effect and mechanical spin pumping effect in the ferromagnetic superfluid He-3 A1 phase (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Aoki, A. Yamaguchi, K. Suzuki, H. Ishimoto, and H. Kojima
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 82 号: 5 ページ: 545271-54527112
  • DOI: 10.1103/physrevb.82.054527
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin fluid dynamics observed by magnetic fountain effect and mechanical spin pumping effect in the ferromagnetic superfluid He-3 A1 phase (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuki Aoki(第1著者), 他
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 82 ページ: 54527-54527
  • 査読あり
• [学会発表] 超流動ヘリウム 3-A1相スピンポンプ実験のためのスーパリークの改良 II (2013)
  • 著者名/発表者名: 鎌田尚史 (山口明)
  • 学会等名: 日本物理学会 2013 春季大会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] 超流動ヘリウム 3-A1相におけるスピンポンプ流 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山口明
  • 学会等名: 日本物理学会 2012秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学(神奈川県)
  • 年月日: 2012-09-19
• [学会発表] Recent Spin Pump Experiments on Superfluid 3He-A1, QFS2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi
  • 学会等名: International Conference on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: ランカスター(イギリス)
  • 年月日: 2012-08-16
• [学会発表] 超流動ヘリウム3A1相スピンポンプ実験のためのスーパーリークの改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鎌田尚史(山口明)
  • 学会等名: 日本物理学会 2012 年春季大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] 超流動ヘリウム3A1相スピンポンプ実験のためのスーパーリークの改良 (2012)
  • 著者名/発表者名: 鎌田尚史(発表者)
  • 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)
  • 年月日: 2012-03-27
• [学会発表] Development of a 3He-hydraulic actuator for spin pump in superfluid 3He-A1 (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi
  • 学会等名: 低温国際会議LT26
  • 発表場所: 北京(中国)
  • 年月日: 2011-08-13
• [学会発表] Development of a 3He-hydraulic actuator for spin pump in superfluid 3He-Al (2011)
  • 著者名/発表者名: Akira Yamaguchi(発表者)
  • 学会等名: 低温国際会議LT26
  • 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－A１相におけるスピンポンプ流
  • 著者名/発表者名: 山口明
  • 学会等名: 日本物理学会2012秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] 超流動ヘリウム3-A1相スピンポンプ実験のためのスーパリークの改良II
  • 著者名/発表者名: 鎌田尚史（山口明）
  • 学会等名: 日本物理学会2013春季大会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] Recent Spin Pump Experiments on Superfluid 3He-A1
  • 著者名/発表者名: A. Yamaguchi
  • 学会等名: QFS2012: International Conference on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: ランカスター(イギリス)
• [備考]
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/low_temp/yamaguchi/yamaguchi.html
• [備考] 兵庫県立大学理学部電子物性学講座
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/low_temp/yamaguchi/yamaguchi.html
• [備考]
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/low_temp/yamaguchi/yamaguchi.html
• [備考]
  • URL: http://www.sci.u-hyogo.ac.jp/material/low_temp/yamaguchi/yamaguchi.html