| 研究課題/領域番号 |
17K05535
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
物性Ⅱ
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| 研究機関 | 北海道大学 (2021-2022)
東京工業大学 (2017-2020) |
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研究代表者 |
野村 竜司 北海道大学, 工学研究院, 教授 (00323783)
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| 研究分担者 |
阿部 陽香 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (70462835)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 超流動ヘリウム3 / トポロジカル超流動 / マヨラナフェルミオン / 非ユニタリー超流動 / アンドレーエフ束縛状態 / 量子液滴 / リップロン / 超流動流体力学 |
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| 研究成果の概要 |
微小な力学センサーを用い、ナノメートルスケールの狭い空間中に閉じ込められた超流動ヘリウム3の局所応答をから、ナノ超流動ヘリウム3の相図の全貌を明らかにすることが目的であった。しかしながら、研究期間途中に代表者が北海道大学に異動となった。異動後に超低温実験の立ち上げ作業と並行して、低温実験の立ち上げ作業が終了した装置を用いて、超流動液滴の滴下現象を詳細に調べた。超流動ヘリウム4の液滴の運動を高速度カメラで可視化し、新奇な非平衡現象を探索した。液滴の落下において、液滴の大振幅振動の影響で落下周期に顕著な離散化あるいは量子化が起こることを見出した。
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| 自由記述の分野 |
低温物理学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
容器に入れた超流動ヘリウムは、容器表面を這い上がり勝手にあふれ出すことが知られている。溢れ出た超流動ヘリウムは容器底面から滴り落ちる。この超流動液滴の滴下現象を高速度カメラで可視化し、超流動流体に特有の現象を探求した。液滴の大振幅振動の影響で落下周期に離散化が起こることを見出した。これは量子液体の表面波であるリップロンが、滴下過程と共鳴を起こしたとして理解できる。水の滴下ではカオスの影響で周期が不規則化することが知られているが、超流動液滴の落下においては、カオスが抑制されるという予想外の振る舞いを発見した。新たな超低温冷却原理の開拓にも繋がる新現象である。
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