超流動ヘリウム3の表面状態の量子アンドレーエフ反射の角度及び表面依存性

超流氦3表面态量子Andreev反射的角度和表面依赖性

• 批准号: 21K03460
• 负责人: 村川 智
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03460/
• 关键词: 量子流体; 超流動ヘリウム3; トポロジカル物質; マヨナラ状態; 表面物性; マヨラナ状態

本研究は１ｍK程度という超低温で実現する超流動ヘリウム３の表面状態の性質を明らかにすることを目的としている。その目的のため、今年度は、測定を開始するための準備として測定セルの作成、および冷凍機の試運転を行った。測定セルはピンホールが開いている黒体輻射体を回転させる機構を持ち、それにより表面に様々な角度で準粒子を打ち込む構造になっている。その回転の機構は、内部の流体の圧力により伸び縮みするベローズを用いて、室温からのガスを注入することによりセルの内部に直線運動を導入する。この運動を各種歯車を用いて回転運動に変換する。前年度までに設計および必要なパーツの収集も完了し、実際の組み立てを行った。組み立ての際には特に問題もなかった。その後、冷凍機に設置し、室温および液体窒素温度における動作確認を行い、期待通りにコントロールガスの導入に伴い、黒体輻射体が回転していることを確認できた。冷凍機に関しては、１ｍK程度という超低温を作成するためには希釈冷凍機を用いた核断熱消磁冷凍機が必要である。本研究では本学理学系研究科に設置されていたものを移設して使用する。昨年度より移設後の試運転を行っている。その際に多くの不具合が発覚している。大きな問題点の一つは室温では現れず、液体窒素温度にして初めて現れる断熱真空槽の低温リークである。このリークは、低温でしか検出できないためにその特定には困難が伴うが、原因と思われる個所を突き止め、リークを無くすことができた。

This study は level 1 mk と い う cryogenic で be presently す る super flow ヘ リ ウ ム 3 の surface state の nature を Ming ら か に す る こ と を purpose と し て い る. そ の purpose の た め, our は, determination of を began す る た め の prepare と し て determination セ ル, お の よ び refrigerator の related planning line を っ た. Determine セ ル は ピ ン ホ ー ル が open い て い る black body radiation body を back planning さ せ る を hold ち, そ れ に よ り surface に others 々 な Angle で quasiparticle を play ち 込 む tectonic に な っ て い る. そ の back planning の は, internal の の fluid pressure に よ り stretch び shrinkage み す る ベ ロ ー ズ を with い て, room temperature か ら の ガ ス を injection す る こ と に よ り セ ル の internal に linear motion を import す る. The 歯 motion を various 歯 vehicles を are replaced by the に て to the 転 motion に to the する. In the previous year, the までに design および is necessary for the なパ までに までに までに collection <e:1> is completed った, the actual <s:1> group み is established てを and った is carried out. Set up み, て, に, and に problems な, な, った. そ の, freezer に set し, room temperature after お よ び liquid smothering element temperature に お け る action line confirm を い, looking forward to tong り に コ ン ト ロ ー ル ガ ス の import に い, black body radiation body が back planning し て い る こ と を confirm で き た. Refrigerator に masato し て は, 1 mk と い う cryogenic を made す る た め に は bush 釈 refrigerator を with い た nuclear thermal demagnetization broken refrigerator が necessary で あ る. This study で た the graduate school of the Department of science of this university に set されて た た を を set て て used する. After the relocation of よ よ last year, the <s:1> trial operation 転を runs って る る る. The そ そ is に and く are not in agreement with が, 覚, て, る and る. Big き な problem point の つ は room-temperature で は now れ ず smothering element temperature, liquid に し て early め て now れ る broken thermal vacuum tank の low-temperature リ ー ク で あ る. こ の リ ー ク は, low temperature で し か 検 out で き な い た め に そ の specific に は difficult が with う が, reason と わ れ る を by tu き check め, リ ー ク を no く す こ と が で き た.

项目成果

超流動ヘリウム 3 角度分解型量子 Andreev 反射観測装置の開発

超流氦3角分辨量子Andreev反射观测装置研制

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田研介;宮瀬知也;村川智
• 通讯作者: 村川智

角度分解型量子Andreev反射観測装置の開発

角分辨量子Andreev反射观测装置研制

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田研介;宮瀬知也;村川智
• 通讯作者: 村川智

角度分解型量子Andreev反射観測装置を用いた超流動ヘリウム3-B相表面状態の研究

利用角分辨量子Andreev反射观测装置研究超流氦3-B相表面态

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田研介;村川智
• 通讯作者: 村川智

Development of Angle Resolved Quantum Andreev Reflection Detector in Superfluid Helium 3

超流氦3角分辨量子安德烈夫反射探测器的研制

• 发表时间: 2022
• 作者: Kensuke Yoshida;Tomoya Miyase;Satoshi Murakawa
• 通讯作者: Satoshi Murakawa

Study of Surface States in Superfluid Helium 3-B Phase by Using an Angle Resolved Quantum Andreev Reflection Detector

利用角分辨量子安德烈夫反射探测器研究超流氦 3-B 相的表面态

• 发表时间: 2022
• 作者: 吉田研介;村川智;Kensuke Yoshida and Satoshi Murakawa
• 通讯作者: Kensuke Yoshida and Satoshi Murakawa