• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2005 年度 実績報告書

ナノ構造に閉じこめたヘリウムが示す新しい量子現象の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16204028
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

白濱 圭也  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70251486)

研究分担者 鈴木 勝  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20196869)
柴山 義行  慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (20327688)
キーワードヘリウム / 超流動 / 量子相転移 / ボース粒子系 / 量子液体 / 量子固体 / ナノ多孔体
研究概要

本研究は、ナノ多孔体構造に強く閉じこめたヘリウム(^4He)が示す特異な量子多体現象を多様な実験により明らかにし、新しい「強相関ボース粒子系」の量子物理学を開拓・追求するものである。
前年度に引き続き研究は順調に進んでいる。本年度の研究実績は以下の通りである。
1)孔径2.5nmのナノ多孔質ガラスに閉じこめた^4Heの定積圧力測定を、新しく開発した容積可変な圧力セルを用いて行い、0.5K以上で固体液体転移線を確定した。前年度までの研究で推測したように、超流動相と固体(結晶)相の間に、「局在ボース・アインシュタイン凝縮状態」と呼ぶべき状態が存在する可能性がさらに強まった。
2)前年度に開発した超高感度・超低振幅の連続波型超音波測定法により、ナノ多孔質ガラス中^4Heの圧力温度相図を調べたところ、ねじれ振り子法による結果と異なり、加圧による超流動状態の抑圧が小さいことが明らかになった。これは測定周波数の違いにより系の超流動応答が異なることを示唆しており非常に興味深い成果である。この結果を詳細に調べるため、超音波とねじれ振り子の測定を単一の多孔体試料に対して同時に行う実験を準備中である。
3)前年度に準備した比熱測定装置と希釈冷凍装置により、多孔質ガラス中加圧^4Heの比熱測定を行った。比熱測定は交流法を用いたが、多孔質ガラスの熱伝導や外部環境からの雑音に起因して、測定精度に問題があることが明らかになった。そこで、擬断熱法および緩和法による比熱測定の準備を行った。平成18年度に本格的に測定を開始する。
4)周期的多孔構造を持つ結晶性ナノ多孔体を用いた実験の準備を行った。孔径2.9nmの規則正しい3次元細孔ネットワークをもつナノ多孔体(HMM-3)に対し、超流動特性・圧力測定を進めていく。
なお上記1、2)の成果について、論文および低温物理学国際会議(LT24)での招待講演等で発表した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] Quantum Phase Transition of 4He Confined in Nano - Porous Media2006

    • 著者名/発表者名
      K.Shirahama, K.Yamamoto, Y.Shibayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on Topology in Ordered Phases (TOP2005), World Scientific Publishing Co. (掲載予定)

  • [雑誌論文] Search for superfluidity of solid ^4He in a porous Vycor glass by means of the ultrasound technique2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, S.Fukasawa, J.Taniguchi, M.Suzuki, K.Shirahama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Conference on Low Temperature Physics (LT24), AIP Conference Proceedings Series (印刷中)

  • [雑誌論文] Ultrasonic study for superfluidity of ^4He filled in a nano - porous glass2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kobayashi, S.Fukasawa, J.Taniguchi, M.Suzuki, K.Shirahama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Conference on Low Temperature Physics (LT24), AIP Conference Proceedings Series (印刷中)

  • [雑誌論文] Suppression of Freezing and Emergence of a Novel Ordered State in ^4He Confined in a Nano - porous Material2006

    • 著者名/発表者名
      K.Yamamoto, Y.Shibayama, K.Shirahama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Conference on Low Temperature Physics (LT24), AIP Conference Proceedings Series (印刷中)

  • [雑誌論文] Quantum phase transition of 4He confined in a nano - porous material2006

    • 著者名/発表者名
      K.Shirahama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th International Conference on Low Temperature Physics (LT24), AIP Conference Proceedings Series (印刷中)

  • [雑誌論文] ナノ多孔体に閉じこめたヘリウム4の量子相転移2006

    • 著者名/発表者名
      白浜 圭也, 山本 恵一, 柴山 義行
    • 雑誌名

      固体物理 41巻1号

      ページ: 43-51

  • [雑誌論文] Nonlinear transport of the Wigner solid transport on normal and superfluid ^3He surfaces2005

    • 著者名/発表者名
      K.Shirahama, Yuri P.Monarkha, K.Kono
    • 雑誌名

      Journal of Physics and Chemistry of Solids 66

      ページ: 1544-1548

URL: 

公開日: 2007-04-02   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi