ナノスケール・ヘリウム物理学の構築とその応用
【研究分野】物性Ⅱ
【研究キーワード】
低温物性 / 物性実験 / 量子凝縮系 / 超流動 / 量子相転移 / ジョセフソン効果 / 量子渦 / 量子臨界現象 / ヘリウム / ナノサイエンス / 多孔体 / 超固体 / ナノ多孔体 / ポーラスアルミナ
【研究成果の概要】
本研究は、ヘリウム4をナノ空間に閉じこめて実現される「ナノスケール・ヘリウム」における新しい量子現象を系統的に探索解明すると共に、その超流動性を自在に制御する方法を確立して、様々な科学技術への応用研究を展開する。基礎的側面では、ナノ多孔体中4Heに見られる2つの量子相転移の発現メカニズムを完全に解明した。また、ナノポアアレイ中4Heの超流動性が、量子渦の発生に起因する特異な減衰を示すこと、グラフェン表面上4Heが多数の2次元固体相を有することを明らかにした。応用的側面では、超流動ジョセフソン素子の開発を目指し、ジョセフソン効果観測用デバイスと、第二音波を用いた超流動流速測定装置の開発を行った。
【研究代表者】
【研究分担者】 |
本多 謙介 | 山口大学 | 大学院理工学研究科 | 教授 | (Kakenデータベース) |
柴山 義行 | 慶應義塾大学 | 理工学部 | 講師 | (Kakenデータベース) |
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【研究連携者】 |
村川 智 | 慶應義塾大学 | 理工学部 | 講師 | (Kakenデータベース) |
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【研究協力者】 |
コガ アーロン | 慶應義塾大学 | 理工学研究科 |
立木 智也 | 慶應義塾大学 | 理工学研究科 |
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【研究種目】基盤研究(S)
【研究期間】2009-04-01 - 2015-03-31
【配分額】218,400千円 (直接経費: 168,000千円、間接経費: 50,400千円)