反強磁性核整列固体ヘリウム3の磁区構造と異方的熱伝導度

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15340117
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 佐々木 豊 京都大学, 低温物質科学研究センター, 助教授 (60205870)
• 研究分担者: 水崎 隆雄 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20025448)
• キーワード: 核整列固体ヘリウム3 / 反強磁性 / 磁区構造 / 核磁気共鳴映像法 / 磁壁 / メモリー効果 / マイクロケルビン / 自由誘導減衰

研究概要

超低温度核磁気共鳴映像法(MRI)の実用段階の装置として建設してきた超低温度核磁気共鳴映像法用の新冷凍設備、および反強磁性固体ヘリウム3の磁区構造の可視化実験のための試料冷却およびinsitu試料生成システム等を完成させた。現状では最低温度400μKの超流動ヘリウム3-B相の中でU2D2相の単結晶を大きさを制御しながら融解成長させることができ、NMR信号をモニターしながら、単純な磁区構造を持つ単結晶を生成保持することができるようになった。また、MRI装置の安定度と解像度も従来より大幅に向上させることができ、以前の実験では解像度不足で十分に調べることのできなかった、磁区構造の起源解明あるいは高磁場相との間を往復したときのメモリー効果の起源の解明に向けた実験を開始することができた。またNMRの共鳴周波数を広範囲に変化させられるようになったので、従来のMRI実験では確認できなかったSuhl不安定性による自由誘導減衰信号の変化などを確認することができた。さらに擬強磁性相とU2D2相の間を外部磁場を変化させて行き来したときの安定相の発展の様子を測定することができた。発展速度は外部磁場の変化量に依存しており、現在その機構について検討しているところである。

研究成果

• [文献書誌] Y.Yamaguchi, S.Sasaki, S.Lee, Y.Sasaki, T.Mizusaki: "Elastic Stiffness of the Nuclear-Spin System in Tetragonal U2D2 Nuclear-Ordered solid ^3He"Physical Review Letters. 91. 115301-115304 (2003)
• [文献書誌] R.Ishiguro, et al.: "Vortex Nucleation and Annihilation in three Kinds of Textures of Rotating Superfluid ^3He-A"Physical Review Letters. (to be published). (2004)
• [文献書誌] M.Yamaguchi, S.Sasaki, S.Lee, Y.Sasaki, T.Mizusaki: "Sound Velocity and Atenuation in Nuclear-Ordered U2D2 solid ^3He"Physica B. 329-333. 375-376 (2003)
• [文献書誌] Y.Kawaguchi, T.Mizusaki: "Melting Rate of U2D2 Solid ^3He"Physica B. 329-333. 388-389 (2003)
• [文献書誌] R.Ishiguro, et al.: "Vortex Nucleation and Texture of rotating ^3He-A in cylindrical cells with R〜10ξD"Physica B. 329-333. 66-67 (2003)
• [文献書誌] M.Kubota, et al.: "superfluidity and Quantized Vortex Studies under Rotation up to ^4Hz at mK and 1Hz an sub-mK Temperatures"Physica B. 329-333. 1577-1581 (2003)