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超流動ヘリウム3における微弱相互作用の巨視的増幅

研究課題

研究課題/領域番号 26287084
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 物性Ⅱ
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

池上 弘樹  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 専任研究員 (70313161)

研究分担者 石黒 亮輔  日本女子大学, 理学部, 准教授 (40433312)
連携研究者 佐藤 大輔  国立研究開発法人理化学研究所, 創発物性科学研究センター, 協力研究員 (00709363)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2016年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2015年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2014年度: 10,270千円 (直接経費: 7,900千円、間接経費: 2,370千円)
キーワード超流動ヘリウム3 / 時間反転対称性の破れ / カイラリティ / 巨視的量子現象 / 超低温 / 量子凝縮 / 巨視的増幅 / クーパー対
研究成果の概要

超流動3HeのA相では、クーパー対が3Heという中性原子で構成されているにも関わらず、磁場と軌道角運動量の間に微弱な相互作用が生じ、マクロな性質に影響を及ぼす可能性がある。この現象の検証を行うため、超低温高磁場冷凍機と実験セルの整備を行った。
これと同時に、3He-4He混合液表面に出来る3He薄膜の研究を行った。この3He薄膜では、上下の面はきれいな表面であるため、明確な検証実験が可能と考えられる。この3He薄膜の性質の解明のため、3He-4He混合液上の電子の移動度測定を行った。移動度の詳細な解析により、3He準粒子は表面で3He薄膜との間で異常な散乱をしている事が明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 12件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Insti. Low Temp. Physics and Engineering(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] Inst. Low Temp. Phys. and Eng.(ウクライナ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] KAIST(韓国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 超流動3Heにおける輸送現象と相対論的準粒子2017

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

      固体物理

      巻: 52 ページ: 11-21

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Onset of Superfluidity in 3He Films2016

    • 著者名/発表者名
      Masamichi Saitoh, Hiroki Ikegami, and Kimitoshi Kono
    • 雑誌名

      Physical Reviev Letters

      巻: 84 号: 20 ページ: 195302-195302

    • DOI

      10.1103/physrevlett.117.205302

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 超流動3He-Aにおける時間反転対称性の破れと固有マグナス力2016

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

      日本物理学会誌

      巻: 71 ページ: 679-687

    • NAID

      130006906735

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Observation of Intrinsic Magnus Force and Direct Detection of Chirality in Superfluid 3He-A2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami, Yasumasa Tsutsumi, and Kimitoshi Kono
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 84 号: 4 ページ: 044602-044602

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.044602

    • NAID

      210000133514

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Topological Phenomena and Relativistic Fermions in Superfluid 3He2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami
    • 学会等名
      International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems (DAQS2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Topological phenomena of superfluid 3He studied by ions trapped at the surface2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami
    • 学会等名
      The International Workshop on Electrons and Ions in Quantum Fluids and Solids
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous Quasiparticle Reflection from the Surface of a 3He-4He Dilute Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Kitak Kim, Hiroki Ikegami, Daisuke Sato, Kimitoshi Kono, and Yuriy P. Monarkha, Hyoungsoon Choi
    • 学会等名
      10th BK21+ Young Physicists Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Anomalous Quasiparticle Reflection from the Surface of a 3He-4He Dilute Solution2018

    • 著者名/発表者名
      Kitak Kim, Hiroki Ikegami, Daisuke Sato, Kimitoshi Kono, and Yuriy P. Monarkha, Hyoungsoon Choi
    • 学会等名
      SRC Winter Workshop on Quantum Coherence
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Topological aspects of superfluid 3He investigated by ions trapped at the surface2017

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      March Meeting 2017 of the American Physical Society (APS)
    • 発表場所
      New Orleans(アメリカ)
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous Enhancement of Mobility of a Wigner Crystal on a Free Surface of Dilute 3He-4He Mixtures2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ikegami, Kitak Kim, Hyoungsoon Choi, Daisuke Sato, Kimitoshi Kono, and Yuriy P. Monarkha
    • 学会等名
      28th International Conference on Low Temperature Physics (LT28)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mobility of Electrons on 3He-4He Mixture2016

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2016)
    • 発表場所
      Prague(チェコ)
    • 年月日
      2016-08-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupling of the Wigner Crystal with Liquid Helium 4 under Sliding Condition2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔、池上弘樹、奥田雄一、河野公俊
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2016)
    • 発表場所
      Prague(チェコ)
    • 年月日
      2016-08-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unusual Aspects of Superfluid 3He Elucidated by Electrons at Surface2016

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      SCCP Seminar, Shanghai Jiao Tong University
    • 発表場所
      Shanghai(中国)
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 表面電荷で探る超流動3Heの対称性の破れとトポロジー2016

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      名古屋大学大学院 IGERセミナー
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2016-04-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3He-4He混合液自由表面上の電子の移動度II2016

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(仙台)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Topological Aspects of Superfluid 3He Detected by Electrons at Surface2016

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Dynamics in Artificial Quantum Systems (DAQS2016)
    • 発表場所
      東京大学(東京)
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 超流動3He-Aのカイラリティと固有マグナス力2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会 シンポジウム「多自由度性が織りなす異方的超流体の新しい物理」
    • 発表場所
      関西大学(大阪)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Time-Reversal Symmetry Breaking and Intrinsic Magnus Force in Superfluid 3He-A2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2015)
    • 発表場所
      Niagara Falls(アメリカ)
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Mobility of Electrons on 3He-4He Mixture2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2015)
    • 発表場所
      Niagara Falls(アメリカ)
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Coupling of the Wigner Solid with Liquid 3He Surface2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤大輔、池上弘樹、河野公俊
    • 学会等名
      International Symposium on Quantum Fluids and Solids (QFS2015)
    • 発表場所
      Niagara Falls(アメリカ)
    • 年月日
      2015-08-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Direct Detection of Chirality in Superfluid 3He-A2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      Energy, Materials and Nanotechnology meeting (EMT Meeting)
    • 発表場所
      Qingdao(中国)
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Time-Reversal Symmetry Breaking and Intrinsic Magnus Force in Superfluid 3He-A2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      IGER International Symposium 2015: Spins in Action
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2015-03-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 3He-4He混合液自由表面上の電子の移動度2015

    • 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
      東京
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超流動3He-Aにおけるカイラリティ2015

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      広島大学研究会
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct Detection of Chirality in Superfluid 3He-A2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      International Conference on Topological Quantum Phenomena (TQP2014)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Observation of Chiral Domain Walls at the Free Surface of Superfluid 3He-A2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      27th International Conference on Low Temperature Physics (LT26)
    • 発表場所
      ブエノスアイレス
    • 年月日
      2014-08-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct Detection Chirality in Superfluid 3He-A2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      The international workshop "Higgs Modes in Condensed Matter and Quantum Gases
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2014-06-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 超流動3He-Aにおけるカイラリティの直接観測2014

    • 著者名/発表者名
      池上弘樹
    • 学会等名
      物性研短期研究会「スーパーマターが拓く新量子現象」
    • 発表場所
      柏
    • 年月日
      2014-04-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-05-15  

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