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

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22654041
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• 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、ナノポア中ヘリウム同位体混合液のエネルギー離散化を利用して超低温を生成する新手法を開発することと、ヘリウム3を用いた準粒子スピントロニクスを開拓することを目的とする。ポーラスアルミナの表面に金を堆積させ、細孔が直径10nm程度まで狭窄化することに成功した。この手法を追求することで、エネルギー離散化が顕著に表れる直径5nm程度のナノポアアレイの作成手法を確立できる見通しが立った。

研究成果

• [雑誌論文] Torsional oscillator experiment on superfluid^4He confined in a porous alumina nanopore array (2012)
  • 著者名/発表者名: S Murakawa, R Higashino, K Yoshimura, Y Chikazawa, T Tanaka, K Kuriyama, K Honda, Y Shibayama and K. Shirahama
  • 雑誌名: Journal of Physics, Conf. Ser 巻: (in press)
• [雑誌論文] Layer by Layer Growth of Solid 4He on Graphite down to 0. 1 K (2012)
  • 著者名/発表者名: A. M. Koga, Y. Shibayama, K. Shirahama
  • 雑誌名: Journal of Low Temperature Physics 巻: 166 ページ: 257-267
• [雑誌論文] Electrically-Switchable, Permselective Membranes Prepared from Nano-structured N-doped DLC (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Honda, M. Yoshimatsu, K. Kuriyama, R. Kuwabara, H. Naragino, K. Yoshinaga, T. Kondo, A. Fujishima
  • 雑誌名: Diamond and Related Materials 巻: 20 ページ: 1110-1120
• [雑誌論文] Four-dimensional XY quantum critical behavior of^4He in nanoporous media (2011)
  • 著者名/発表者名: Th. Eggel, M. Oshikawa, K. Shirahama
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 84 ページ: 020515
• [雑誌論文] Suppression of Superfluidity of^4He in a Nanoporous Glass by Preplating a Kr Layer (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibayama and K. Shirahama
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 80 ページ: 084604(10)
• [学会発表] 振動ワイヤー法によるポーラスアルミナナノポアアレイ中超流動^4Heの研究 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中智也, 村川智, 近澤佑介, 柴山義行, 栗山孝一, 本多謙介, 白浜圭也
  • 学会等名: 東京大学物性研究所短期研究会
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 20120105-06
• [学会発表] 振動ワイヤー法によるポーラスアルミナナノポアアレイ中超流動^4Heの研究II (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中智也, 村川智, 近澤佑介, 柴山義行, 栗山孝一, 本多謙介, 白浜圭也
  • 学会等名: 日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
  • 年月日: 2012-03-26
• [学会発表] 振動ワイヤー法によるポーラスアルミナナノポアアレイ中超流動^4Heの研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中智也, 村川智, 近澤佑介, 柴山義行, 栗山孝一, 本多謙介, 白浜圭也
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Torsional oscillator measurements for superfluidity of^4He confined in a porous Alumina nanopore array (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, Y. Chikazawa, T. Tanaka, R. Higashino, K. Yoshimura, K. Kuriyama, K. Honda, Y. Shibayama and K. Shirahama
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: 北京(中国)
  • 年月日: 2011-08-15
• [学会発表] Superfluidity of 4He confined in a nanopore array probed by a vibrating wire T (2011)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, S. Murakawa, Y, Chikazawa, Y. Shibayama, K. Shirahama
  • 学会等名: 26th International Conference on Low Temperature Physics(LT26)
  • 発表場所: 北京(中国)
  • 年月日: 2011-08-15
• [学会発表] Controlling of the electrochemical catalytic activity at DLC nanodot array electrode (2010)
  • 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, U. S. A
  • 年月日: 2010-12-18
• [学会発表] Fabrication of high density magnetic recording media based on FePt nanorod arrays by AC electrocrystallization method (2010)
  • 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, U. S. A
  • 年月日: 2010-12-18
• [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 alumina (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Murakawa, Y. Chikazawa, R. Higashino, K. Yoshimura, Y. Shibayama, K. Kuriyama, K. Honda, and K. Shirahama
  • 学会等名: QFS2010 : International Symposium on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2010-08-02
• [学会発表] Layering transitions in solid 4He growth on graphite (2010)
  • 著者名/発表者名: A. Koga, Y. Shibayama, and K. Shirahama
  • 学会等名: QFS2010 : International Symposium on Quantum Fluids and Solids
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2010-08-02