物体の沈下運動観測による固体4Heの量子塑性と超固体性の探索

• 研究課題/領域番号: 25K17334
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 谷 智行 北海道大学, 工学研究院, 助教 (50992624)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2027年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2026年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2025年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
• キーワード: 固体ヘリウム / 塑性 / 超固体

研究開始時の研究の概要

量子固体と呼ばれる固体ヘリウムは固体の結晶秩序と超流動性が共存した超固体性を示すと期待され、研究がなされてきた。現在では空孔子凝縮としての狭義の超固体性は否定されているが、転位や結晶粒界中に超流動流が現れるとの示唆がなされており、このような局所超流動流は広義の超固体的振る舞いをもたらすと期待される。本研究では固体ヘリウム中を沈下する物体の運動を精密に測定することで、その塑性変形のダイナミクスを研究する。それにより局所超流動流の存否を明らかにし、それらと量子効果を受けた転位の滑り運動が織り成す量子塑性とも呼ぶべき新奇な塑性変形の物理を明らかにする。