2005 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ構造に閉じこめたヘリウムが示す新しい量子現象の研究
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16204028
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
白濱 圭也 慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (70251486)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 勝 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (20196869)
柴山 義行 慶應義塾大学, 理工学部, 助手 (20327688)
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| Keywords | ヘリウム / 超流動 / 量子相転移 / ボース粒子系 / 量子液体 / 量子固体 / ナノ多孔体 |
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| Research Abstract |
本研究は、ナノ多孔体構造に強く閉じこめたヘリウム(^4He)が示す特異な量子多体現象を多様な実験により明らかにし、新しい「強相関ボース粒子系」の量子物理学を開拓・追求するものである。
前年度に引き続き研究は順調に進んでいる。本年度の研究実績は以下の通りである。
1)孔径2.5nmのナノ多孔質ガラスに閉じこめた^4Heの定積圧力測定を、新しく開発した容積可変な圧力セルを用いて行い、0.5K以上で固体液体転移線を確定した。前年度までの研究で推測したように、超流動相と固体(結晶)相の間に、「局在ボース・アインシュタイン凝縮状態」と呼ぶべき状態が存在する可能性がさらに強まった。
2)前年度に開発した超高感度・超低振幅の連続波型超音波測定法により、ナノ多孔質ガラス中^4Heの圧力温度相図を調べたところ、ねじれ振り子法による結果と異なり、加圧による超流動状態の抑圧が小さいことが明らかになった。これは測定周波数の違いにより系の超流動応答が異なることを示唆しており非常に興味深い成果である。この結果を詳細に調べるため、超音波とねじれ振り子の測定を単一の多孔体試料に対して同時に行う実験を準備中である。
3)前年度に準備した比熱測定装置と希釈冷凍装置により、多孔質ガラス中加圧^4Heの比熱測定を行った。比熱測定は交流法を用いたが、多孔質ガラスの熱伝導や外部環境からの雑音に起因して、測定精度に問題があることが明らかになった。そこで、擬断熱法および緩和法による比熱測定の準備を行った。平成18年度に本格的に測定を開始する。
4)周期的多孔構造を持つ結晶性ナノ多孔体を用いた実験の準備を行った。孔径2.9nmの規則正しい3次元細孔ネットワークをもつナノ多孔体(HMM-3)に対し、超流動特性・圧力測定を進めていく。
なお上記1、2)の成果について、論文および低温物理学国際会議(LT24)での招待講演等で発表した。
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Research Products
(7 results)
