• 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

2010 年度 実績報告書

ナノポアを用いた新しい超低温生成法の開発とヘリウム準粒子スピントロニクスの開拓

研究課題

研究課題/領域番号 22654041
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, 教授 (70251486)

研究分担者 本多 謙介  山口大学, 理工学研究科, 准教授 (60334314)
キーワード低温物性 / 物性実験 / スピントロニクス / ヘリウム34混合液 / ナノポア
研究概要

本研究は、「ナノポア(ナノスケール細孔)」を利用して、絶対温度0.1Kから1mK以下に至る極超低温を連続的に生成できる新しい方法を開発し、科学技術の発展に資することと、電荷を持たないヘリウム3(3He)を用いて、新しい「準粒子スピントロニクス」を開拓することを目的とする。具体的な研究目標として、(1)ヘリウム3-ヘリウム4混合液体中のヘリウム3原子(準粒子)を細孔径10nm以下のナノポアアレイを通して選択的に「蒸発冷却」する技術を確立すること、(2)磁場を印加することでナノポア中準粒子の離散的準位をゼーマン効果で制御することを目指す。
本年度は最初のステップとして、準粒子のエネルギー離散化を実現するための、ポーラスアルミナの細孔径の狭窄化を試みた。直径40nmのまっすぐな細孔を持つポーラスアルミナの表面に、金を蒸着して細孔を部分的に塞ぎ、端面の細孔直径を15nm程度まで小さくすることに成功した。蒸着条件を最適化することで、更に細孔径を小さくできる確信を得た。また、細孔中ヘリウム混合液の基礎データの取得を目的として、蒸着前のナノポアアレイ中に純粋液体4Heを圧入したときの超流動特性をねじれ振り子および振動ワイヤーによる力学的方法で測定し、制限サイズ効果による超流動転移温度の低下を確認した。さらに蒸発冷却を行うための混合液試料セルおよびヘリウム循環装置の建設を行った。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Gigantic Maximum of Nanoscale Noncontact Friction2010

    • 著者名/発表者名
      Kohta Saitoh, Kenichi Hayashi, Yoshiyuki Shibayama, Keiya Shirahama
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 105 ページ: 236103(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Measurement of an Ultrasound and a Torsional Oscillator for Pressurized ^4He in a Nanoporous Glass2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kobayashi, Ayanori Saito, Junko Taniguchi, Masaru Suzuki, Keiya Shirahama
    • 雑誌名

      Journal of Low Temperature Physics

      巻: 158 ページ: 250-255

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrasound Measurements of ^4He Confined in a Nano-porous Glass2010

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kobayashi, Junko Taniguchi, Ayanori Saito, Satoshi Fukazawa, Masaru Suzuki, Keiya Shirahama
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 79 ページ: 084601(1-6)

    • 査読あり
  • [学会発表] Study for Superfluidity of ^4He confined in a Porous Alumina Nanopore Array2010

    • 著者名/発表者名
      S.Murakawa
    • 学会等名
      Korea-Japan Workshop on Solid Helium
    • 発表場所
      KAIST, Daejeon, Korea
    • 年月日
      2010-12-21
  • [学会発表] Controlling of the electrochemical catalytic activity at DLC nanodot array electrode2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kuriyama, R.Kuwabara, H.Naragino, K.Yoshinaga, K.Honda
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] Fabrication of high density magnetic recording media based on Feet nanorod arrays by AC electrocrystallization method2010

    • 著者名/発表者名
      R.Kuwabara, K.Kuriyama, H.Naragino, K.Yoshinaga, K.Honda
    • 学会等名
      Pacifichem 2010
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2010-12-17
  • [学会発表] ナノポアアレイを用いた超流動^4Heのねじれ振り子測定2010

    • 著者名/発表者名
      村川智, 東野羅磨, 吉村光司, 近澤佑介, 柴山義行, 栗山孝一, 本多謙介, 白濱圭也
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] Superfluidity of ^4He in a Nanopore Array of Porous Alumina2010

    • 著者名/発表者名
      S.Murakawa, Y.Chikazawa, R.Higashino, K.Yoshimura, Y.Shibayama, K.Kuriyama, K.Honda, K.Shirahama
    • 学会等名
      Quantum Fluids and Solids 2010
    • 発表場所
      Grenoble World Trade Center, Grenoble, France
    • 年月日
      2010-08-03
  • [学会発表] Superfluidity of ^4He with a Nanopore Array of Porous Alumina2010

    • 著者名/発表者名
      S.Murakawa
    • 学会等名
      Japan-Korea Workshop on "Quantum Phenomena in Helium"
    • 発表場所
      慶應義塾大学理工学部(横浜市)
    • 年月日
      2010-06-24

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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