固体氦拓扑缺陷动力学实验研究-猫眼课题宝

固体氦拓扑缺陷动力学实验研究

批准号：

20K03839

负责人：

高橋大輔

金额：

$2.75万

依托单位：

Ashikaga University

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

项目状态：

已结题

起止时间：

2020-04-01 至 2024-03-31

来源：

https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03839/

关键词：

量子固体転位低温技術

项目摘要

项目成果

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英文摘要

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。

期刊论文(2)

专著(0)

科研奖励(0)

会议论文

Study of Rotation Effect in Solid 4He by an Elasticity-Sensitive Torsional Oscillator

弹性敏感扭转振荡器研究固体 4He 中的旋转效应

DOI： 10.7566/jpsj.89.094601

发表时间： 2020

期刊：

Journal of the Physical Society of Japan

影响因子： 1.7

作者：