多孔体中のヘリウム : 低次元・強相関の量子流体
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概要
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ミクロおよびメゾ多孔体を使って, 相互作用と次元性を制御した^4Heの超流動と^3HeのFermi流体の研究が可能になってきた. 広大な2次元吸着面積を持つヘクトライトでは, 吸着^4Heの超流動は2次元フォノンとロトンによる比熱を示す. このフォノン-ロトン・スペクトルの^4Heの吸着密度に対する依存は, ハードコアを持つ2次元Bose粒子系のスペクトル計算とよい対応がつけられる. 吸着した^3Heの場合は, Fermi液体状態で波数qが0から2k_Fのすべてのモードのスピンゆらぎを生じる. これはq=0で強磁性的なスピンゆらぎを持つバルク液体^3Heとは全く異なった2次元特有のスピン相関である. また吸着^3Heの密度を変化させることにより, 2次元Fermi液体から局在状態への転移も可能である. より低次元の量子液体も, いくつかの多孔体を使って作り出せる. 例えば13A^^。のミクロのケージ(籠)をもつ多孔体を用いれば, その中で量子クラスターを作ることができる. また孔径が20A^^。程度の真っ直ぐにのびたトンネルからなる多孔体を用いれば, 1次元的な量子流体が可能になると考えられる. 孔径18A^^。の1次元多孔体において液体^4He薄膜の超流動転移を観測したところ, 2次元のKosterlitz-Thouless転移温度の13-17倍の高温で超流動転移が起こることを見出した.
- 社団法人日本物理学会の論文
- 1998-07-05
著者
-
和田 信雄
Graduate School Of Arts And Sciences University Of Tokyo
-
和田 信雄
東京大学大学院総合文化研究科
-
Wada N
Yamagata Univ. Yamagata Jpn
-
Wada N
Univ. Tokyo Tokyo
-
Wada Nobuo
Department Of Physics College Of Arts And Science University Of Tokyo
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