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超流動ヘリウム3自由表面で期待されるマヨラナ表面状態の観測

研究課題

研究課題/領域番号 23684030
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅱ
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

池上 弘樹  独立行政法人理化学研究所, 河野低温物理研究室, 専任研究員 (70313161)

研究期間 (年度) 2011-11-18 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2013年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2012年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード超流動ヘリウム3 / 表面束縛状態 / トポロジカル超流動 / マヨラナ粒子 / イオン / 固有マグナス力 / カイラリティ / マヨラナ励起 / P波超流動 / 超流動ヘリウム3 / 電子バブル / P波超流動
研究概要

超流動ヘリウム3-Bの表面に形成される表面束縛状態を観測するため、自由表面直下にトラップされた正イオンの非線形伝導特性の測定を行った。非線形伝導特性は深さ依存性を全く示さない事を明らかにした。また、表面直下の正イオン、負イオンの移動度が、0.2 mKまで深さ依存性を示さないことを明らかにした。これは、表面束縛状態のイオンによる散乱断面積が小さい事を意味し、表面束縛状態のマヨラナ粒子性の関与を示唆している。さらに、超流動ヘリウム3-Aでイオンに働く固有マグナス力を観測を発見し、カイラリティを初めて直接観測した。

報告書

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

    (27件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 8件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Nonlinear Transport of Positive Ions Below a Free Surface of Topological Superfluid ^3He-B2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、河野公俊
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 175 号: 5-6 ページ: 718-724

    • DOI

      10.1007/s10909-014-1155-z

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mobility of Ions Trapped Below a Free Surface of Superfluid 3He2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami, Suk Bum Chung, and Kimitoshi Kono
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 82 号: 12 ページ: 124607-124607

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.124607

    • NAID

      210000132877

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chiral symmetry breaking in superfluid 3He-A2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ikegami, Y. Tsutsumi, and K. Kono
    • 雑誌名

      Science

      巻: 341 号: 6141 ページ: 59-62

    • DOI

      10.1126/science.1236509

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unexpected Density Dependence of Mobility of Electron Bubbles Trapped below the Free Surface of Normal ^3He2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、松本喬博、河野公俊
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 171 号: 3-4 ページ: 159-164

    • DOI

      10.1007/s10909-012-0711-7

    • 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] Mobility of Ions Trapped Below a Free Surface of Superfluid 3He2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami, Suk Bum Chung, and Kimitoshi Kono
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 82 号: 12 ページ: 124602-124602

    • DOI

      10.7566/jpsj.82.124602

    • NAID

      210000132877

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Transports of Electrons on Liquid ^4He in a 1.6μm Channel

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami
    • 雑誌名

      Journal of Physics : Conference Series

      巻: (掲載確定)

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Direct observation of broken time-reversal symmetry in ^3He A-phase2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Workshop on Nonequilibrium Phenomena in Complex Quantum Systems : from Correlated Electrons to Mesoscopic Devices
    • 発表場所
      恩納村
    • 年月日
      2014-04-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Direct Detection of chirality in Superfluid ^3He-A2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
    • 発表場所
      宜野湾
    • 年月日
      2013-10-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct Detection of chirality in Superfluid ^3He-A2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      松江
    • 年月日
      2013-08-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3自由表面下のイオンの輸送現象2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、河野公俊
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      東広島
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Direct Detection of chirality in Superfluid 3He-A2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Direct Detection of chirality in Superfluid 3He-A2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
    • 発表場所
      宜野湾
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3自由表面下のイオンの輸送現象2013

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3-A相における軌道角運動量由来の新量子現象2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会シンポジウム「量子流体で拓かれる新しい物理」
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2012-09-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Probing chirality of superfluid ^3He-A2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      ランカスター(イギリス)
    • 年月日
      2012-08-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unexpected Density Dependence of Mobility of Electron Bubbles Trapped below the Free Surface of Normal ^3He2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、松本喬博、河野公俊
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2013)
    • 発表場所
      ランカスター(イギリス)
    • 年月日
      2012-08-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid ^3He2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      TQP2012 International Conference on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-05-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Probing the direction of the angular momentum of Cooper pairs in superfluid ^3He-A2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      TQP2012 International Conference on Topological Quantum Phenomena
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-05-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3B相の自由表面下にトラップされたイオンの移動度II2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、河野公俊
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      西宮市
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3B相の自由表面下にトラップされたイオンの移動度II2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会第67回年次大会
    • 発表場所
      西宮
    • 年月日
      2012-03-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 自由表面下にトラップされた電子バブルの移動度2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 超流動3He自由表下にトラップされた電子バブルの移動度2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      東京大学物性研究所短期研究会
    • 発表場所
      柏(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-07
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 超流動ヘリウム3-A相における軌道角運動量由来の新量子現象2012

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Probing chirality of superfluid 3He-A2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      ランカスター イギリス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Unexpected Density Dependence of Mobility of Electron Bubbles Trapped below the Free Surface of Normal 3He2012

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2012)
    • 発表場所
      ランカスター イギリス
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ultra-low Temperature Mobility of Electron Bubbles Formed below the Free Surface of Superfluid ^3He-B2011

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹、松本喬博、河野公俊
    • 学会等名
      International Workshop for Young Researchers on Topological Quantum Phenomena in Condensed Matter with Broken Symmetries
    • 発表場所
      守山
    • 年月日
      2011-11-02
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ

    • URL

      http://lt.riken.go.jp/index.shtml

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2020-05-15  

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