(最終更新 2008/2/14)
研究テーマ: ヘリウムの固体-超流体界面のダイナミクス
Research: Dynamics of superfluid-solid interfaces of helium
共同研究者:
Phillippe Nozieresさん(Grenoble時代の恩師),
Gordon Baymさん(Illinois時代の恩師),
向井昌紀さん.
昔,集中してやっていた,結晶成長の分野に入るきっかけになったテーマ.
結晶成長と融解が超流動液体の運動とむすびついて,
いろいろ面白い現象が考えられるのだが実験がなかなか難しい.
最近,1986年の論文で予言した界面の不安定化を観測したという論文(Maksimov, Tsymbalenko, JETP 95 (2002) 455)が出た.
本当ならば非常にうれしいが,断定するには不十分な気がする.
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Motion of Isotropic Superfluid Bubbles in Solid 4He
Masaki Mukai, Makio Uwaha
J. Phys. Soc. Jpn., 75, No.5, (2006) 054601
固体中の液体の泡の運動.
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"Basic Research on Crystal Growth and Surface Physics of Solid Helium under Microgravity", (pdf file, 80KB)
Y. Okuda, T. Mizusaki and M. Uwaha, in Fundamental Physics and Physical Physics under Microgravity (NASDA, 2000, Tokyo).
宇宙実験の提案.
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"Anisotropy Effect on the Flow-Induced Instability of the Solid-Superfluid Interface",
M. Uwaha, J. Low Temp. Phys. 111 (1998) 37.
固液界面が超流体の流れによる不安定化を起こしたときに(1986年の論文),方位によっては結晶異方性のために安定な波模様が出現しうる.
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"Possible Long-Range Step Interaction in 4He Due to Step Oscillation",
M. Uwaha, J. Phys. France 51 (1990) 2743.
ステップの揺らぎによって流体を介して1/rの長距離相互作用が期待できる.
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"Low Temperature Mobility of the Liquid-Solid Interface of 4He",
P. Nozieres and M. Uwaha, J. Phys. France 48 (1987) 389.
フォノンのキンクやステップによる散乱で界面の移動度が決まる.
数年前に実験が行われ,理論との一致は良い.
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"Flow-Induced Instabilities at the Superfluid-Solid Interface of 4He",
M. Uwaha and P. Nozieres,
J. Phys. France 47 (1986) 263.
固液界面は液体の流れに対し不安定になる.超流動の臨界速度は 4cm/s と予想される.
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"Transmission of Sound at the Liquid-Solid Interface of Helium under Growth",
M. Uwaha and P. Nozieres,
J. Phys. France 46 (1985) 109.
固液界面に垂直入射する音波は界面が自由に移動するため全反射されるが,成長中の界面では音波の透過が可能になる.
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"Sound Propagation in a Superleak Covered with Solid 4He",
M. Uwaha,
J. Phys. France 45 (1984) 1559
スパーリーク中では表面を覆う固体の成長と融解のために新種の音波が伝播する.
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"Quantum Nucleation of Solids",
M. Uwaha,
J. Low Temp. Phys. 52(1983) 15.
量子結晶核形成のモデルと壁での不均一核生成率の評価.
核生成機構は20年たっても依然謎である.
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"Theory of Crystallization Waves in 4He at Finite Frequency",
M. Uwaha and G. Baym,
Phys. Rev. B 26 (1982) 4928.
高振動数領域では結晶化波とレーリー波が結合した新しい波が界面を伝播する.
ヘリウムの結晶化については前に基礎物理学研究所の研究会で簡単なレヴューをした: