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2008 年度 実績報告書

超流動ヘリウム3の異方的秩序変数とその制御

研究課題

研究課題/領域番号 17071009
研究機関大阪市立大学

研究代表者

石川 修六  大阪市立大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (90184473)

研究分担者 永井 克彦  広島大学, 名誉教授 (90034743)
キーワード超流動ヘリウム / エアロジェルの不純物効果 / 量子渦 / 超流動相の共存 / Keldsh形式準古典的グリーン関数法 / 近接効果
研究概要

実験グループでの回転する超流動ヘリウム3の研究では、他の理論グループより提案を受けた細い円筒容器内の渦構造の転移について、その検証のための測定を行った。回転実験より、明確な臨界角速度を持つMermin-Ho構造とRadial disgyration構造の間の転移と考えられるNMR吸収信号の変化を観測した。転移温度直下では臨界角速度の温度変化の振る舞いは理論予想と異なった。以前の測定セルを用いて最高角速度12rad/sまでの回転実験からIntrinsic angular momentumの存在に関する新たな証拠を得た。エアロジェル中の第4音波のエネルギー損失より、理論グループが提案した"摩擦"機構を特徴づける摩擦の緩和時間の温度依存性を得た。定性的には理論グループが得た計算結果と非常によい一致であった。これまでの理論グループの計算結果と定性的に非常に良い一致を示した。しかし、絶対値は2桁異なる。この理由はわかっていない。理論グループは以下の成果を得た。振動子の表面をヘリウム4膜でコートすると、表面でのヘリウム3準粒子散乱の鏡映度が増加する。その場合の表面状態密度と音響インピーダンスの計算を行い、対励起に加え、熱励起されている準粒子の散乱による異常が現れることを予言し東工大グループの実験で確認された。エアロジェル中の液体ヘリウム3と純粋な超流動ヘリウム3の間の近接効果を調べ、秩序パラメータの奇周波数成分の振舞を明らかにした。超流動3He-B薄膜の帯磁率を調べ、表面束縛状態の存在によって膜に垂直方向の帯磁率が大幅に増強され、極めて異方的な帯磁率を持つことを明らかにした。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Growth of a Single Vortex line of ^3He-A in a Narrow Cylinder under Rotation2009

    • 著者名/発表者名
      R. Ishiguro
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032033, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of the cooling speed through Tc on the formation of textures in superfluid ^3He-A2009

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

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032034, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Globally Isotropic Aerogel, A-B phase Separation of Superfluid ^3He in Radial Direction2009

    • 著者名/発表者名
      R. Kado
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032036, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Motion of He Quasiparticles in Aerogel Driven by Fourth sound2009

    • 著者名/発表者名
      C. Kato
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032039, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Condition Dependence of Transverse Acoustic Impedance of Superfluid ^3He-B2009

    • 著者名/発表者名
      S. Murakawa
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032070, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vortex Emission by a Low-frequency Vibrating Wire in Superfluid ^3He-B2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nago
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032071, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transition to Quatum Turbulence Generated by an Oscillating Object in Superfluid ^4He2009

    • 著者名/発表者名
      H. Yano
    • 雑誌名

      Journal of Physics, Conference Series 150

      ページ: 032125, 1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Proximity Effect between a Dirty Fermi Liquid and Superfluid ^3He2009

    • 著者名/発表者名
      S. Higashitani
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys. (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Wave and Vortex Excitations of Superfluid ^3He-A in Parallel-Plate Geometry2008

    • 著者名/発表者名
      M. Yamashita
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett. 101

      ページ: 025302-1, 025302-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface Bound States in Superfluid ^3He2008

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

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 111003(1-11)

    • 査読あり
  • [学会発表] Aerogel中^3He超流動相における第4音波のエネルギー損失の圧力変化2009

    • 著者名/発表者名
      松倉高穂
    • 学会等名
      日本物理学会第64回年次大会
    • 発表場所
      立教大学・高校
    • 年月日
      20090327-30
  • [学会発表] 超流動^3He-B相における振動流による量子渦生成2008

    • 著者名/発表者名
      永合祐輔
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 振動子による超流動^4He中の量子乱流状態の臨界速度2008

    • 著者名/発表者名
      千羽信裕
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] Aerogel中^3He超流動相における第4音波のエネルギー損失皿2008

    • 著者名/発表者名
      松倉高穂
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23
  • [学会発表] 回転下における円筒容器内の超流動ヘリウム32008

    • 著者名/発表者名
      泉名健
    • 学会等名
      日本物理学会2008年秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20080920-23

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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