| 研究課題/領域番号 |
22K03510
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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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 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
松下 琢 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00283458)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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| キーワード | 朝永ラッティンジャー液体 / ヘリウム３ / 核磁気共鳴 / ナノ細孔 / スピン拡散 / 一次元量子系 / 低次元系 / ヘリウム3量子液体 / 低次元量子流体 / ヘリウム / BCS-BECクロスオーバー / ナノ多孔体 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
これまで基盤に吸着したヘリウム薄膜をナノサイズの細孔中に閉じ込めることで、流体としての次元性や原子間の相互作用を制御し、興味ある新しいヘリウム量子流体をデザインする技術を確立してきた。その中で「一次元3Heは、相互作用する量子一次元系全般を記述する朝永ラッティンジャー液体として振る舞うか」「通常BCS超流動を起こす3Heの二量体BEC超流動はありうるか」など、近年実験的に示唆はされつつあるが未だ解明されていない重要な問題について、本研究で実験的な研究を行う。核磁気共鳴法を主な測定手段とし比熱測定や振動測定など他の物性と組み合わせた体系的な測定を行うことで、問題の解決をめざす。
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| 研究成果の概要 |
1次元ヘリウム3流体の朝永ラッティンジャー液体的な物性を探索するために、核磁気共鳴法を用いてナノトンネルに吸着した希薄ヘリウム3流体の核スピン拡散の測定を行った。その結果、1次元から3次元への拡散運動の次元性クロスオーバーを発見し、朝永ラッティンジャー液体と定性的に合致した核スピンスピン緩和の低温における振る舞いがヘリウム3の1次元ダイナミクスを反映したものであることを実証した。また高温で核スピンスピン緩和と整合した拡散運動の熱励起を観測したほか、朝永ラッティンジャー液体に関連する可能性のある拡散定数の最小をフェルミ温度付近で観測した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電子系とは異なる相互作用を持つ1次元ヘリウム3量子流体の基底状態の研究は、応用面でも期待される1次元量子系の朝永ラッティンジャー液体描像の現在進行中の検証をさらに発展させるうえで大きな意義がある。本研究期間内では、装置トラブルのためその朝永ラッティンジャー液体物性の確証までには至らなかったが、朝永ラッティンジャー液体と定性的に合致する核スピンスピン緩和が、1次元ダイナミクスによるものである確証が実験的に得られたことは非常に重要な進展である。
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