1次元に束縛された超流動及び固体ヘリウム3の核磁気共鳴

固体氦 3 中的一维束缚超流体和核磁共振

• 批准号: 18740195
• 负责人: 山口 明
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18740195/
• 关键词: 低温物性; 物性実験; ナノ材料

ポーラスアルミナ中に作られる整列した細孔中に^3Heを閉じ込めた場合、ナノメートルサイズの1次元^3He量子液体、固体が形成されることが期待される。1次元の孔を小さくしていった場合、どの程度の大きさまでバルクの超流動は生き残るのか?超流動が消失する臨界点近傍でも、超流動の秩序パラメータはバルクと同じなのか?を明らかにする目的で実験を行った。前年度の孔径20nmの持つポーラスアルミナの実験に引き続き、本年度は孔径100nmのセルで実験を行った。ポーラスアルミナ板(Whatman社製、孔径100nm)約80枚を、マコール製の試料ケース(高さ6mm)に入れ、その外側にNMRコイルを巻きセルを作成した。液体ヘリウム3の圧力を飽和蒸気圧Obarから固化圧力34bar直前までの広範囲で変えて、NMR吸収線の周波数シフトを用いて、超流動状態の探索を行った。細孔外のバルク液体の超流動転移以下で、NMRシグナルに分裂が見られ、細孔中の^3He液体に起因するシグナルが周波数シフトしていることから、細孔内で超流動転移が起きていることを確認した。周波数シフトから同定した超流動相の対称性はA相である。バルク液体がB相に転移しても、細孔内液体はA相に留まっていることがわかった。ただし、この実験では、試料の質に問題があった可能性があり、今後詳細な検討が必要な状況である。なお、この結果については、2007年秋の物理学会において発表した。また、前年度の孔径の20nmセルでの結果を2007夏に行われた量子流体・固体に関する国際会議、およびJournal of Low Temperature Physics誌上で発表した。

In the case of quantum liquid and solid formation, it is expected that the quantum liquid and solid will be formed in the whole array. 1 dimensional hole is small in size, high in degree, high in degree, high in Superflow disappears near the critical point, and superflow is ordered. The purpose of the plan is to make sure that the plan is implemented. The previous year's implementation of the 20nm aperture support has been very successful, and this year's implementation of the 100nm aperture has been achieved. About 80 samples (height: 6mm) were prepared from the sample plate (Whatman, pore diameter: 100nm). The pressure of liquid phase 3 is saturated, the pressure of vapor phase is saturated, the pressure of solidification is 34bar, and the frequency of NMR absorption line is used to explore the superfluidity state. Superflow shift of liquid outside the pore was observed by NMR spectroscopy, and the cause of superflow shift in the pore was confirmed by NMR spectroscopy. The number of cycles is constant and the phase symmetry is constant. The liquid in the pores is transferred from phase B to phase A. The quality of the sample is likely to be discussed in detail in the future. The results of this study were published in the fall of 2007 by the Institute of Physics. The results of the previous year's 20nm aperture were presented at the International Conference on Quantum Fluids and Solids in the summer of 2007 and in the Journal of Low Temperature Physics.