液体ヘリウム中での結晶成長メカニズムに於ける巨視的量子トンネリング機構の発現

液氦晶体生长机制中宏观量子隧道机制的表达

• 批准号: 06740285
• 负责人: 佐々木 豊
• 金额: $ 0.77万
• 依托单位: Kyoto University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06740285/
• 关键词: 液体ヘリウム; 固体ヘリウム; 結晶成長; 巨視的量子トンネリング

本年度は現有の希釈冷凍機の改造増強から着手した。本機は以前に研究グループ内で自作した物であり老朽化に伴い数々の問題点が露見していたので、問題部分の取り替え改良などを行い今後の使用に耐えうる物にした。それに伴い超低温度用温度測定装置や温度制御回路を新たに自作した。これらの改良の結果希釈冷凍機は本研究を行うのに十分な性能(最低温度30mK以下冷凍力20μW@100mK)を保持するようになった。これに引き続き実験の鍵となる高感度圧力計(分解能1Pa@3MPa)および余分な容積を排除した試料容器を作成した。固体ヘリウム生成のための仕掛けとして先端の曲率半径を0.1μm程度に尖らせたタングステン針を用意し1000Vまでの高電圧をかける用意をした。これらの用意をして行った実験では以下のことが確かめられた。1.4Kで試料容器に閉じこめた液体ヘリウムを温度制御しながらゆっくり冷やしていくことにより1.0Kで臨界圧力2.5MPaより数KPa高い圧力の液体ヘリウムを準安定状態として数十分にわたって保持することに成功した。このとき希釈冷凍機内の温度分布によって試料の圧力が大きく影響を受け試料室近辺のみならず冷凍機の各部分の温度まで制御しなければ安定に保持できないことがわかった。この準安定状態の液体ヘリウムに対して針状電極の回りに与えた強電界による選択的な固体ヘリウムの生成を試みたところ、残念ながらほとんどの場合が予期していない場所からの偶発的な生成により安定状態である固液共存状態へと移行してしまった。針の形状と電圧より推定される電界強度は過去の知見からも十分な強度であり、なぜ電界による固体の生成がうまく起こらないのか原因を探っているところである。現在は形状を変えた針や別構造の強電界発生装置などを使って原因を探っているところである。また冷凍機内の温度分布の影響を排除するため試料室入り口へのコールドバルブの設置を検討している。

This year, the renovation and enhancement of <s:1> existing <s:1> Xisuo chiller <s:1> is underway at ら and た. Native は previous research に グ ル ー プ で made within し た content で あ り old change に number with い 々 の problem point が dew see し て い た の で, partly for え の take り improvement な ど を line い の use に え resistance in the future う る content に し た. Youdaoplaceholder0 temperature measurement device for それに ultra-low temperature や temperature control circuit を new たに self-made <s:1> た. Modified の results when 釈 こ れ ら の refrigerator は this research line を う の に very な performance (lowest temperature below 30 mk frozen force 20 mu W @ 100 mk) を keep す る よ う に な っ た. こ れ に lead き 続 き be 験 の key と な る Gao Gan degree of pressure gauge (decomposition can 1 pa @ 3 mpa) お よ び yu points な volume を exclude し た sample container を made し た. Solid ヘ リ ウ ム generated の た め の shi hang け と し て apex の を curvature radius of 0.1 mu m degree に pointed ら せ た タ ン グ ス テ ン needle を intention し 1000 v ま で の high electric 圧 を か け る intention を し た. The intention of <s:1> れら <s:1> て て to conduct った experiment で で the following <s:1> とが とが is confirmed by められた められた. 1.4 K で sample container に closed じ こ め た liquid ヘ リ ウ ム を temperature suppression し な が ら ゆ っ く り cold や し て い く こ と に よ り 1.0 K で critical pressure of 2.5 MPa よ り several KPa high い pressure の liquid ヘ リ ウ ム を quasi stable state と し て scores points に わ た っ て keep す る こ と に successful し た. こ の と き bush 釈 refrigerator に の temperature distribution in よ っ て sample の pressure が big き く を by け sample room nearly 辺 の み な ら ず refrigerator の parts の temperature ま で suppression し な け れ ば settle に keep で き な い こ と が わ か っ た. こ の quasi stable state の liquid ヘ リ ウ ム に し seaborne て needle electrode の back り に and え た heavy current world に よ る sentaku な solid ヘ リ ウ ム の generated を try み た と こ ろ, residual な が ら ほ と ん ど が の occasions to period し て い な い places か ら の accidentally 発 な generated に よ り stable state で あ る solid-liquid coexistence へ と transitional し て し ま っ た. Needle shape の と electric 圧 よ り presumption さ れ る electricity industry strength は の past knowledge か ら も very な strength で あ り, な ぜ electricity industry に よ る solid の generated が う ま く up こ ら な い の か reason を agent っ て い る と こ ろ で あ る. Now は shape を - え た needle や don't construct の heavy current world 発 raw device な ど を make っ て reason を agent っ て い る と こ ろ で あ る. ま た refrigerator の の temperature distribution in impact を exclude す る た め sample chamber into the mouth り へ の コ ー ル ド バ ル ブ の set を beg し 検 て い る.