| 研究概要 |
FSM-16の1次元ナノトンネル中で,細孔壁を1層程度の4He薄膜で前もって覆い,そこに3Heを吸着すると,十分に希薄な密度の3Heは,低温ではトンネル断面内は基底状態で,トンネル方向のみ自由度が残った1次元フェルミ量子流体が実現した.温度を上げるとトンネル断面の第一励起準位への熱励起のために,励起準位までのギャップエネルギーΔの約1/3の温度にショットキー比熱ピークが現れ,さらに温度を上げると,2次元ボルツマンガスの比熱をしめすことを,28Åの1次元ナノ細孔で発見した.更に22および18Åの1次元細孔の場合にも観測して,ショットキーピーク温度が細孔直径を小さくすると,高温にシフトすることを見出した.3次元多孔体HMM-2に吸着した4Heにおいては,比熱とねじれ振り子による超流動を同時測定した.3次元相転移で期待される比熱ピークと超流動オンセット温度は,実験誤差内(約10mK)で一致している.現在は実験精度の更なる改善を行っている.また,吸着圧力測定から,1-3次元ナノ細孔基盤上ヘリウムの吸着状態や量子流体状態を明らかにした.4He量子流体の場合は,吸着圧力測定から求めた4Heボース流体の圧縮率や音速と,1あるいは2次元フォノン比熱から求めた値がよい一致をしめし,ナノ多孔体中の低次元4Heボース流体の詳細が判明した。
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