2次元メゾポア中フェルミ液体の研究

二维介孔中费米液体的研究

• 批准号: 05740221
• 负责人: 矢野 英雄
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740221/
• 关键词: 2次元; フェルミ液体; メゾポア; 超流動

層状多孔質物質ヘクトライトは、17-20A間隔の2次元メゾポア空間を形成している。この空間にフェルミ粒子である^3Heを吸着し、40mK以上の温度での比熱の温度変化および吸着量変化を測定した。この結果を、^4Heの比熱の温度変化と吸着量変化、等量吸着熱の測定結果、ねじれ振り子による超流動密度測定結果と比較することにより、吸着量による^3Heの状態変化を明らかにした。ヘクトライト1gあたり3.5mmolまでの^3Heの吸着量では、ヘクトライトに存在するNa^+による吸着サイトへの吸着と考えられる。また,3.5mmol/g以上の吸着量では吸着サイト以外の基盤への吸着が始まり、さらに9.5mmol/g以上の吸着量では2層目の吸着が始まると考えられる。1層までの比熱の温度変化および吸着量変化は、^4Heの結果と定性的には一致しており、吸着粒子の量子統計性は現れない。一方、2層目の吸着が始まる吸着量以上では、^3Heと^4Heの比熱は異なった温度変化、吸着量変化をする。^4Heの場合は、2層目の吸着が始まる吸着量を1層と数えると、1.5層以上の吸着量で超流動が現れる。^3Heの場合は、12.2mmol/g(1.3層)以上の吸着量での比熱の温度変化は、60mK以上ではほぼ一定であるのに対し、それ以下の温度では温度が下がるにつれて比熱は小さくなり、60mK以下でフェルミ縮退が起こっていると推察される。比熱測定の温度範囲は40mK以上であるため、比熱が温度に比例するなどのフェルミ液体が示す特徴を確認するにはいたらなかった。もし60mK以下で比熱が温度に比例するとしたら、40-60mKの測定値から^3Heの有効質量は^3He粒子の質量の2.2倍と見積もられる。

The layered porous material ヘ, トラ, <s:1>, ト, ト, and 17-20A interbedded <s:1> two-dimensional メゾポア space を form て て る る. こ の space に フ ェ ル ミ particle で あ る ^ 3 he を sorption し, more than 40 mk の temperature で の heat の temperature variations change お よ び sorption amount - the determination of を し た. こ の results を, ^ 4 he の specific heat temperature variations の と variations of sorption, equivalent measurements of sorption heat の, ね じ れ vibration り son に よ る super flow density determination results と す る こ と に よ り, sorption capacity に よ る ^ 3 he の state - the を Ming ら か に し た. 1 g ヘ ク ト ラ イ ト あ た り 3.5 tendency ま で の ^ 3 he の sorption amount で は, ヘ ク ト ラ イ ト に exist す る Na ^ + に よ る sorption サ イ ト へ の sorption と exam え ら れ る. ま た, tendency for 3.5 g above の sorption amount で は sorption サ イ ト outside の base plate へ の sorption が beginning ま り, さ ら に tendency for 9.5 g above の sorption amount で は 2 layer mesh の sorption が beginning ま る と exam え ら れ る. 1 layer ま で の heat の temperature variations change お よ び sorption amount - は, ^ 4 he の results と qualitative に は consistent し て お り, smoking a particle の quantum statistical は now れ な い. One party, two layer mesh の sorption が beginning ま る sorption amount above で は, ^ 3 he と ^ 4 he の heat は different な っ た temperature variations, sorption amount - を す る. ^ 4 he は の occasions, 2 layer mesh の sorption が beginning ま る sorption amount を と number 1 layer え る と, 1.5 layer above の sorption amount で super flow が now れ る. ^ 3 he の は, tendency for 12.2 g (1.3) above の sorption amount で の heat の temperature variations は, more than 60 mk で は ほ ぼ certain で あ る の に し, seaborne そ れ の temperature below で は が temperature が る に つ れ て heat は small さ く な り, below 60 mk で フ ェ ル ミ retreat since が こ っ て い る と push examine さ れ る. Determination of specific heat temperature fan 囲 の は above 40 mk で あ る た め proportion, specific heat が temperature に す る な ど の フ ェ ル ミ liquid が す in te 徴 を confirm す る に は い た ら な か っ た. も し proportion heat に が temperature below 60 mk で す る と し た ら, 40-60 mk の on determination of numerical か ら ^ 3 he の have sharper quality は ^ 3 2.2 times he particle の quality の と see product も ら れ る.

项目成果

H.Yano,Y.Kawaguchi A.Inoue,N.Wada: "Superfluid transition of ^4He confined in two-dimensional mesopores" Proceedings of the XXth International Conference on Low Temperature Physics. (1994)

H.Yano，Y.Kawaguchi A.Inoue，N.Wada：“^4He 限制在二维介孔中的超流体转变”第二届国际低温物理会议论文集。