| 研究課題/領域番号 |
12640356
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| 研究機関 | 大阪市立大学 |
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研究代表者 |
矢野 英雄 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 講師 (70231652)
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| 研究分担者 |
石川 修六 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90184473)
畑 徹 大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10156333)
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| キーワード | 超流動^3He / 不純物効果 / エアロジェル / p波クーパー対 / 核断熱消磁冷凍機 / 超低温 / 核磁気共鳴 / ^3He融解圧温度計 |
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| 研究概要 |
p波クーパー対を形成する超流動^3Heの不純物効果を実験的に明らかにするために、冷凍機の製作・性能試験と、不純物として用いるエアロジェルの開発を行い、製作した測定装置を用いて不純物による^3Heの超流動密度変化を明らかにした。
超流動^3Heの冷却は核断熱冷凍法を用いる。昨年度は高純度銅を母材とする冷凍機を製作し、今年度はその性能試験を行った。希釈冷凍機により高磁場中(8T)で16mKの温度まで冷却後、断熱的に消磁することにより最低温度45μKを得ることができた。また250μK以下に1月以上保てることがわかった。この性能は世界でも1、2位を争う。また性能試験を行った結果として、冷凍機内部の熱発生の起源を明らかにし、熱発生の少ない冷凍機の開発法を確立した。
不純物として用いるエアロジェルは、空孔率97.5%、98%、98.5%の3種類を製作した。したがって不純物濃度としては、2.5%、2%、1.5%となる。このサンプルについて、第4音波法を用いて、不純物による^3Heの超流動密度変化を測定した。これらの結果より次の点を明らかにした。1.不純物が存在すると超流動密度が押さえられ、また超流動転移温度が下がる。2.これらは、不純物濃度により系統的に変化する。3.エアロジェル中^3Heの超流動転移温度以上でかつ純粋な^3Heの転移温度以下の温度範囲で、超流動状態の存在を示唆する結果を得た。
以上の研究成果(冷凍機の開発、超流動^3Heの不純物効果)は、来年度行われる低温物理学国際会議に発表する予定である。
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