エアロジェル中の液体ヘリウム3の超流動

フォーマット:

論文

責任表示:

松本, 宏一 ; Matsumoto, Koichi

言語:

日本語

出版情報:

金沢大学理工研究域数物科学系, 2002-03

著者名:

• 松本, 宏一
• Matsumoto, Koichi

掲載情報:

平成12(2000)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書 = 2001 Fiscal Year Final Research Report

巻:

1998-2000

開始ページ:

101p.

バージョン:

author

概要:

エアロジェル中のヘリウム3の超流動を超音波測定により研究する事を計画し、以下の項目について成果を得た。1.超音波測定システムの作製超音波測定装置として、本研究費の備品費より購入した超音波レシーバを用い、精密な音速測定を可能にする直交検波を行うことができるシステムを構築した。超音波パルス発生装置には東京工業大学の備品を利用していたため、研究代表者の金沢大学転任に伴い、新しい測定装置の製作が行われ測定系が構築された。2.エアロジェル-ヘリウム4複合系の音波モードの観測超音波測定装 … 置の性能評価とエアロジェル中の音波の伝播の概要を理解するために、液体ヘリウム4中に実際に合成したエアロジェルを浸し10MHzの周波数において超音波測定の実験を行った。その結果、エアロジェル中の液体ヘリウムを伝播する超音波は、エアロジェルによる散乱によりかなり大きな減衰を示すことが明らかになった。また、ヘリウムのみの場合に見られるフォノンとロトンの散乱による吸収ピークはエアロジェル中では発見されなかった。重要な発見として、音波の伝播速度がエアロジエルの密度に大きく依存することが観測された。この系ではエアロジェルと液体ヘリウムの両者が結合した音波のモードの存在が予想され、我々の実験では音波モードのうち速い音速を持つモードの観測に超流動と常流動の両相で成功した。この研究の成果はPhysical Bに掲載された。3.核断熱冷凍装置の製作平成11年4月より、研究代表者の松本が東京工業大学より金沢大学に転任した。このため、ヘリウム3の超流動を実現するために必要な核断熱冷凍装置を新しく製作しなくてはならなかった。平成11〜12年度とこれに取り組んできた結果装置の基本的部分については完成を見た。さらにヘリウム3の超流動転移温度である1mK以下の温度に到達するように装置の調整が行われた。<br />Ultrasound measurement has been used to study super fluidity of liquid He in aerogel. We obtained the following results.1. Ultrasound spectrometer Ultrasound spectrometer using Phase Sensitive Detection has been made with a receiver purchased by this grant. This system enables to measure sound velocity sensitively. Main researcher, Matsumoto has moved to Kanazawa University so that we had to make a new system and has completed it.2. Complex sound mode in aerogel-He4 system For the test of the system, 10 MHz Ultrasound measurement has been done with liquid He4. We have observed complex sound mode in this system due to coupled motion between aerogel and liquid. An important result is that the sound velocity of this mode is extremely sensitive to the aerogel density. Theoretical analysis predicts the two complex sound modes and the observed mode has been shown to correspond to the fast mode. This is the first that this mode was observed in both normal and super fluid phase. Large absorption coefficient and no absorption peak due to Roton-Phonon interaction have been observed. These results have been published in Pysica B (as shown in the reference).3. Nuclear demagnetization refrigerator The main researcher, Matsumoto has move to Kanazawa University from Tokyo Institute of Technology in April 2000. We could not use nuclear demagnetizatio refrigerator in Tokyo Institute of Technology any more so that a new refrigerator had to be constructed at Kanazawa University. We have been trying to build nuclear refrigerator and main components have been completed. We continue improving it to achieve temperature below 1 mK which is necessary to study super fluidity of liquid He3.<br />研究課題/領域番号:10640335, 研究期間(年度):1998-2000<br />出典：「エアロジェル中の液体ヘリウム3の超流動」研究成果報告書　課題番号10640335 (KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）)　　　本文データは著者版報告書より作成 続きを見る

URL:

http://hdl.handle.net/2297/00052952