収束高エネルギー密度音波による量子核生成の研究

利用聚焦高能密度声波进行量子成核研究

• 批准号: 09226210
• 负责人: 奥田 雄一
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09226210/
• 关键词: 量子核形成; 量子トンネリング; 超流動4He; 固体4He; 収束超音波; Negative crystal; 音波による融解; グリンフェルト不安定性

絶対零度近傍における固体^4Heは、超流動^4Heから圧力を24気圧かけることによって1次の相転移で生成される。極低温のために両相におけるエントロピーがともに消失しているため、この転移では潜熱が伴わない。また超流動相からの結晶成長であるため質量輸送に散逸が伴わないため、異常なほど高速で結晶が生成される。このように量子効果の強い結晶であるが、この結晶生成に伴う核形成が量子力学的トンネル効果によってひきおこされることが期待出来る。これまでの研究は、固体^4Heの核形成は容器の壁で生成された微小種結晶の成長に関する、いわゆるHeterogengeousな核成長に関するものばかりであった。本研究では収束超音波によって超流動^4Heの中心で結晶を成長させることを試みるものである。結晶生成の様子は過加圧からの圧力減少と、光学的手法によるものがあり、実験がかなり進んでいる。最終結果を得るところには至っていないが、極低温の固体^4Heのダイナミックな成長、融解の様子が音波の透過信号や好感度CCDビデオカメラに収められた。その一例を紹介すると、強力な超音波によって固体が融解することが初めて見出された。また、さらに音波の振幅を大きくすると固体中に超流動相が生成され、結晶中を浮力によって上昇していくことが発見された。上昇するためには、融解・固化が連続的におこらねばならない。さらに驚くことに、結晶中の超流体のまわりにファセットと呼ばれる結晶面が観測され、結晶面を見せながら上昇していく。結晶中をnegative crystalが移動していくという興味深い現象が見出されている。

Absolutely zero nearly seaborne alongside に お け る solid ^ 4 he は, super flow ^ 4 he か ら pressure を 24 気 圧 か け る こ と に よ っ て move 1 time in planning の で generated さ れ る. Extremely low temperature の た め に struck phase に お け る エ ン ト ロ ピ ー が と も に disappear し て い る た め, こ の planning move で は latent が with わ な い. ま た ultra mobile phase か ら の crystal growth で あ る た め quality conveyor に dissipative が with わ な い た め, abnormal な ほ ど high-speed で crystallization が generated さ れ る. こ の よ う に strong quantum unseen fruit の い crystallization で あ る が, こ の crystallization generated に with う nucleation が quantum mechanics ト ン ネ ル unseen fruit に よ っ て ひ き お こ さ れ る こ と る が look forward to. は こ れ ま で の research, solid ^ 4 he の nucleation の は container wall で generated さ れ た grow small kind of crystallization の に masato す る, い わ ゆ る Heterogengeous な nuclear growth に masato す る も の ば か り で あ っ た. In this study, で で beam ultrasound によって superflow ^4He <s:1> center で crystallization を growth させる とを とを とを test みる である である である である である である Crystallization to form the sample of the sample ら applying pressure ら the pressure of the sample is reduced と, optical techniques are による による <s:1> があ があ, and experiments are が な な んで to んで る. Eventually results を る と こ ろ に は to っ て い な い が, extremely low temperature solid ^ 4 he の の ダ イ ナ ミ ッ ク な growth, melting の others child が sonic の や through signal of CCD ビ デ オ カ メ ラ に 収 め ら れ た. そ の case を recommend す る と, powerful な ultrasound に よ っ て solid fusion が す る こ と が early め て shows さ れ た. ま た, さ ら に sonic amplitude を の big き く す る と が に super flow in solid phase generated さ れ, crystallization を buoyancy に よ っ て rise し て い く こ と が 発 see さ れ た. Rise するために, dissolve · solidify が connected to 続 にお らねばならな らねばならな するために. さ ら に surprised く こ と に, crystallization の superfluid の ま わ り に フ ァ セ ッ ト と shout ば れ る crystal surface が 観 measuring さ れ, crystal surface を see せ な が ら rise し て い く. In the crystal, をnegative crystalが moves <s:1> て くと う う う う the phenomenon of deep interest が is seen in されて る る る.