| 研究概要 |
我々はナノ・ケージから細孔が3次元的につながった多様なナノ多孔体中で実現する新規ヘリウム量子流体を研究してきた。ナノ多孔体中でヘリウムがどの様な吸着状態(吸着エネルギーや層形成)かを明らかにする実験方法を確立し,さまざまなナノ多孔体で吸着状態を明らかにした。ゼロおよび1次元状態の新規4Heと3He流体は,ナノ・ケージと1次元トンネルにおいて実現する研究を行った。そして超流動オンセット(転移)が1次元と3次元ナノ多孔体で,明らかに異なる特徴を持ち,後者では3次元の相転移を示す結果をえた。更に1次元ナノ多孔体では,超流動オンセットの細孔直径依存を実験および理論的に研究し,有限長さを考慮すると1次元状態でも超流動が存在する可能性を初めて示した。基盤からの局在ポテンシャルが小さいガス状態の3Heは,ナノ多孔体の壁面を1層程度4Heで覆うことにより実現し,ゼロから3次元のナノ多孔体において3He量子流体を実現した。このうち1.8nm以上の孔径の1次元ナノ多孔体では,高温での2次元ボルツマンガスから低温での1次元ガスへの次元性のクロスオーバーを観測した。また,2次元のKosterlitz-Thouless超流動転移を極限的な高周波数で観測して,その周波数依存から超流動渦の大きさやその量子拡散にっいて正確な知見を得た。
|
