多孔質中He薄膜超流動を用いた量子渦状態の基礎研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 14340100
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 久保田 実 東京大学, 物性研究所, 助教授 (60192035)
• 研究分担者: 柄木 良友 東京大学, 物性研究所, 助手 (30186027)
• キーワード: 2次元超流動 / 三次元超流動 / 三次元渦励起 / 量子渦

研究概要

本平成15年度、海外共同研究者との活発な共同により幾つかの重要な成果を挙げる事が出来た。これには平成15年5月に開催した国際ワークショップinternational Workshop "Superfluidity under Rotation, SuR 2003"「回転下の超流動2003」url:http://www.issp.u-tokyo.ac.jp/contents/seminar/workshop/20030513-17t.htmlが大が大きな役割を果たした。ここに現在1K以下の超低温のもと回転下で超流動実験を行なっている世界のほぼ全てのグループからの代表の実験家と理論家、国内外50名以上の参加を得て開かれた。
この会議を契機にこれまで解明が遅れていた「多孔質中He薄膜超流動の回転ピーク」について理解が大いに進んだ。取り分け、多孔質の孔径を変えた時に回転下で何が起こるべきかについて見通しを得る事が出来る様になった。これまでの予備的な実験でこれを確かめるとともに、論文を準備している。
2003年8月、米国で開かれた量子液体固体国際シンポジウムQFS2003で、1960年代末から理論的にその可能性が議論されて来た量子固体での「超流動固体」SuperSolid状態が多孔質中の固体Heで見出されたとの報告があり、我々の系でも関連した事柄が既に見つかっている可能性があり、上記液体薄膜の超流動との対比を行っている。また、2003年12月物性研ワークショップとして関連の議論を行った。また、この問題で精力的に理論的検討を進めているイタリアミラノ大学D.E.Galli博士に来日して頂き様々な可能性について議論を行った。

研究成果

• [文献書誌] H.Araki, M.Nakamura, S.Harada, T.Obata, N.Mikhin, V.Syvokon, M.Kubota: "Phase Diagram of Hydrogen in Palladium"Journal of Low Temperature Physics. 134. 1145-1151 (2004)
• [文献書誌] T.Obata, M.Fukuda, N.Mikhin, J.D.Reppy, M.Kubota: "Torsional Oscillator Study of Thin He Films under High Speed Rotation"Journal of Low Temperature Physics. 134. 559-565 (2004)
• [文献書誌] T.Obata, J.D.Reppy, M.Kubota: "Porocity Dependence of Tortuosity Factor in a Multiply Connected Substrate"Journal of Low Temperature Physics. 134. 547-552 (2004)
• [文献書誌] M.Yamashita, A.Matsubara, R.Ishiguro, Y.Sasaki, O.Ishikawa, M.Kubota, Y.M.: "Rotating Liquid 3He in Aerogel"Journal of Low Temperature Physics. 134. 749-755 (2004)
• [文献書誌] Nikolay P.Mikhin, Vitaly E.Syvokonl, Toshiaki Obata, Minoru Kubota: "Torsion oscillator study of three-dimensional superfuidity of 4He thin films in 10 mm porous glass"Physica. B 329-333. 272-273 (2003)
• [文献書誌] Minoru Kubota, Toshiaki Obata, Ryousuke Ishiguro, Minoru Yamashita, Takeshi Igar: "Super-uidity and quantized vortex studies under rotation up to 4 Hz at mK and 1 Hz at sub-mK temperatures"Physica. B329-333. 1577-1581 (2003)