熱力学第三法則を破る残留エントロピーの検証

• 研究課題/領域番号: 24K22867
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 0202:物性物理学、プラズマ学、原子力工学、地球資源工学、エネルギー学およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 北澤 崇文 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究所 先端基礎研究センター, 博士研究員 (01002758)
• 研究期間 (年度): 2024-07-31 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2025年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 近藤効果 / ホルミウム系化合物 / 極低温実験 / 熱力学量測定 / 残留エントロピー

研究開始時の研究の概要

熱力学の基本法則の一つに、エントロピーは絶対零度でゼロという熱力学第三法則がある。近年、この基本法則を破る多チャンネル近藤効果という量子現象が希土類のホルミウム(Ho)を含む化合物において発現し得ることが理論的に提案された。本研究では、Hoを含む候補物質を対象として、実験的にエントロピーが絶対零度極限で有限に残るのかを検証することで、熱力学第三法則の破れを見出す。そのために、極低温下で熱力学的な物理量を測定し、第二法則までの熱力学的関係式から絶対零度極限のエントロピーを実験的に評価する。