固体ヘリウムを用いたトポロジカル欠陥のダイナミクスに関する実験的研究
固体氦拓扑缺陷动力学实验研究
基本信息
- 批准号:20K03839
- 负责人:
- 金额:$ 2.75万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
- 财政年份:2020
- 资助国家:日本
- 起止时间:2020-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
固体ヘリウム4内の転位は有限温度において動的運動を行うが,降温に伴い,固体内のヘリウム3原子が転位にピン止めされることで,動的運動が抑制される。この過程によって,固体のマクロな合成率が上昇することが実験的,理論的にほぼ明らかになっている。これに対して,私を含む研究グループは定常回転下における固体ヘリウム4の弾性率測定において,臨界せん断応力(ピン止め保持力に対応)が印加された固体ヘリウム4に僅かな圧縮応力が加わることで,せん断弾性率が上昇する様子を観測した。この変化は圧縮応力による新奇な転位のダイナミクスの発現である可能性がある。本研究は,固体ヘリウム4の圧縮応力下のせん断弾性率を測定することで,固体ヘリウム4内の転位運動を検証し,制限空間内のトポロジカル欠陥の動的性質解明につなげることを目的で実施している。令和4年度は,令和3年度に問題が生じた極低温環境の改善に取り組み,実験着手を目的として実施した。これに関しては,一部改善が進んだものの,極低温冷凍機の主たる排気ラインに不具合が生じたことで,大幅な改修を余儀なくされた。現時点ではおおむね修繕は完了しており,1K冷凍機の連続運用に目途が立った。また,極低温環境生成のための装置開発に着手している。当該研究課題の主たる問題であるトポロジカル欠陥のダイナミクスについて,当該研究で対象としてる固体ヘリウム内とは異なる環境ではあるが,清浄な究極液体である超流動ヘリウム4中における量子渦核生成の臨界速度についての考察が完了できた。量子渦核生成については,固体中の転位同様,量子渦自体が巨視的量子状態としての超流動ヘリウムのトポロジカル欠陥として捉えられることより,本研究と関連する成果としてあげられる。
The position of the atom in the solid body is not stable at finite temperature, and the temperature is reduced. The position of the atom in the solid body is stable at finite temperature. The dynamic motion is suppressed. The process of synthesis of solids increases, and the theoretical process of synthesis increases. For this reason, the study includes the following aspects: 1. The determination of the solid mass ratio under steady return conditions; 2. The critical breaking force (the holding force); 3. The determination of the solid mass ratio under steady return conditions; 4. The increase of the pressure contraction force; and 4. The determination of the solid mass ratio under steady return conditions. The possibility of the occurrence of this change in pressure and compression is very high. In this study, the rate of discontinuity of solid particles under compression force was determined, and the model of motion in solid particles was proved, and the properties of motion of solid particles in confined space were explained. In 2004, the company began to implement the project to improve the extremely low temperature environment. This is an improvement in the quality of refrigeration equipment. The main exhaust system of the cryogenic refrigerator is not suitable for production. At present, the repair of the refrigerator is completed, and the continuous operation of the 1K refrigerator is completed. In addition, the device development of extremely low temperature environment is started. When the main problem of this research topic is discussed, when the object of this research is solid and different environment, the critical velocity of quantum vortex core generation is finally investigated. The quantum vortex core is generated in the same way as the quantum vortex core in the solid state. The quantum vortex core is generated in the same way as the quantum state. The quantum vortex core is generated in the solid state. The quantum vortex core is generated in the solid state.
项目成果
期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Study of Rotation Effect in Solid 4He by an Elasticity-Sensitive Torsional Oscillator
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- 发表时间:2020
- 期刊:
- 影响因子:1.7
- 作者:Tsuiki Tomoya;Takahashi Daisuke;Murakawa Satoshi;Okuda Yuichi;Kono Kimitoshi;Shirahama Keiya
- 通讯作者:Shirahama Keiya
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- DOI:10.1007/s10909-023-02970-6
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:2
- 作者:Daisuke Takahashi;Hiroki Ikegami;Kimitoshi Kono
- 通讯作者:Kimitoshi Kono
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