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マクロスケールでの摩擦法則はよく知られた物理法則である。しかし、原子スケールでの摩擦力の性質はよく理解されているとは言いがたい。本申請の研究課題は、He吸着膜の基板振動に対する応答について調べ、吸着膜の摩擦とそのメカニズムに対する知見を得ようとするものである。具体的には吸着基板として多孔質を用い、超音波により吸着膜のスリップを測定する。超音波を用いたスリップ現象の測定は、基板振動に対して吸着膜がスリップすると、見掛けの吸着質量の減少に対応した音速増加が観測されることに基づく。また、その変化に対応して吸収も観測される。測定はHe吸着膜の膜厚が1原子層から2原子層の範囲で、また測定温度域は20Kから0.1Kで行った。特に2原子層のHe吸着膜では、およそ1.3層以上の膜厚では絶対0度においても吸着膜の一部が液相に留まり、特に^4He吸着膜では超流動が観測される。この吸着膜の状態の変化とスリップの関係を調べることは興味深い。測定の結果、1原子層で観測された低温域の吸着膜のスリップは2原子層の膜厚が薄いときにのみ観測された。さらに、スリップを始める温度は膜厚の増加とともに連続的に低温に移動し、1.3層以上ではスリップが観測されない。これは、吸着膜のスリップは不活性固相のみに起こることを意味し、吸着膜のスリップは膜構造は密接に関係していることを示している。1原子層での吸着膜のスリップの結果と合わせて考察すると、He吸着膜の摩擦は吸着膜の構造の乱れが主要な要因であると結論することができる。
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