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2019 年度 研究成果報告書

磁性超流体における自己束縛した量子小滴

研究課題

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研究課題/領域番号 17K05595
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 原子・分子・量子エレクトロニクス
研究機関電気通信大学

研究代表者

斎藤 弘樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (60334497)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードボース・アインシュタイン凝縮 / 超流動 / 磁性
研究成果の概要

磁性の強い粒子が多数集まると興味深い空間構造を形成する場合がある。例えば、磁石に引きつけられ磁化された砂鉄はとげ状の構造を作って凝集する。本研究では、超低温で粘性のない超流動体においても、磁性によって同様な空間構造が形成されることを理論的に明らかにした。逆向きに磁化した2種類の超流動体を互いに接して準備すると、その界面が不安定になって変形し、水の中に油の小滴ができるように、やがて一方の超流動体が他方の中で多数の小滴を形成し安定化することを明らかにした。

自由記述の分野

量子物理学

研究成果の学術的意義や社会的意義

流体力学は我々の身の回りの気体や液体の運動を支配しており、工学的応用という観点からも重要な研究分野である。一方、超流動体の運動を支配する量子流体力学は応用との関連は薄いが、粘性ゼロ、渦の量子化という理想的な流体の性質を持っており、その研究は流体の本質を知る上で重要である。本研究で得られた、二成分超流動体における界面不安定性や小滴形成といった現象も、量子流体力学的観点から新しい知見を与える結果である。また、磁性を持つ流体に関しての研究は古典流体においてもそれほど多くはなく、磁性流体力学という観点からも意義のある研究である。

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公開日: 2021-02-19  

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