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回転超流動ヘリウム3の量子流体(量子渦)の研究

旋转超流氦3中的量子流体（量子涡旋）研究

基本信息

批准号：
02J01926
负责人：
山下穣
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J01926/
关键词：
量子液体ヘリウム3 超流動量子渦

项目摘要

間隔12.5μmの並行平板セルを作成し、その間にある超流動ヘリウム3のNMR信号を観測した。従来、このような間隔のセルの実験においては平行度のよいサンプルを作る事が困難であったが、我々は試料の材質、その加工方法を工夫することで平行度の良い試料容器を作ることに成功した。この結果、超流動ヘリウム3A相においてその秩序変数の方向を均一にそろえることに成功し、その回転変化を精密に測定することに成功した。回転下においてある回転数(〜1rad/s)以上ではNMR信号が変形し、静止下における信号の位置とは異なる周波数位置にNMRの共鳴信号が観測されることが分かった。この信号は並行平板間の秩序変数が回転による常流動速度場と超流動速度場の差により変形したことによるスピン波の信号であると考えられるが、その信号の周波数位置と秩序変数との関係はよくわかっていない。今回の実験では平行度の良いサンプルを用意できたことでこの新しい信号を精密に観測することができたので、数値計算との比較によってその理解が深まると考えている。また、2rad/s以上の回転数においては並行平板間に渦が入り、それが中心で集まっている事がわかった。また、こうしたNMR信号の回転変化は超流動転移温度を通過するときの回転数、磁場の大きさ、およびそれらが平行であるか、反平行であるかによって変化することが分かった。特に、回転(1rad/s以上)と磁場(27mT)の両方をかけた状態で超流動転移温度を通過した後の回転変化においては、常流動速度場による秩序変数の変形が観測できなかった。これは超流動転移温度における条件によって生成される渦が異なりその臨界速度の違いを反映している可能性がある。並行平板という境界条件においては渦量子が通常の1の渦とは別に1/2の渦の存在が予言されており、こうした特異な渦の生成を示唆している可能性がある。

Parallel flat plates with a spacing of 12.5 μm were produced by SILAC, and NMR signals were measured using super-fluid NMR sensors.哓来、このような Spacing のセルの実験においては Parallelism のよいサンプルを做る事が到 Difficulty であったが, I have chosen the material of the sample, the processing method, the workmanship, the parallelism and the sample container, and the production has been successful.このResult, Super Fluid ヘリウム3A Phase においてそのOrder Dimension のDirection を Uniform にThe success of そろえることに、その回転変化をPrecision measurement することに Success した. When the number of return turns is higher than the number of return turns (~1rad/s), the NMR signal is in the shape of the NMR signal, and when the return line is still The position of the signal is different and the frequency position is the resonance signal of NMR.このsignal は order value between parallel plates が転による normal flow velocity field と super flow velocity field の difference により剉shaped したことによるスピン波の Signal であると卡えられるが, その Signal のCycle Number Position と Order Dimension との Relationship はよくわかっていない. This time the parallelism of the parallelism is good and the intention is the new signal and the precision is the same. Measurement, calculation, comparison, understanding, and examination.また, 2rad/s or more, においては parallel flat plate にvortex が into り, それがcenter でSET まっている事がわかった.また、こうしたNMR signal return change change は superfluid change temperature を through するときの return change number and magnetic field のLarge きさ, およびそれらがparallel であるか, anti-parallel であるかによって変化することが分かった. Characteristics, return (1rad/s or more) and magnetic field (27mT) are in the same state and superfluid temperature. After passing the した后転変化においては, the constant flow velocity field によるorder dimensional number の変shaped が観measurement できなかった.これはSuperfluid change temperature における condition によって generates されるvortex がdifferent なりそのcritical speed のviolation いを reflects しているpossibility がある. Parallel plate というBoundary condition においてはVortex quantum がNormal の1 vortex とはdifferent 1/2 vortex のThere is a possibility of existence and a special whirlpool of existence.