Development of Novel Refrigeration Method and Helium. Quasiparticle Spintronics using Nanopores

新型制冷方法和氦气的开发。

• 批准号: 22654041
• 负责人: SHIRAHAMA Keiya
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Keio University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22654041/
• 关键词: 低温物性; 物性実験; スピントロニクス; ヘリウム34混合液; ナノポア

We develop a novel method for refrigeration using helium isotope mixture liquid(^3He-^4He) in nanoporous media, and study the spintronic properties of helium-3 quasiparticles. Porous alumina substrates in which the pore size is narrowed by plating gold are successfully prepared. Measurements of superfluid properties of confined liquid^4He showed the reduction of pore size down to 10 nm. We pursue these methods to decrease the pore size down to 5 nm, at which the energy quantization of^3He quasiparticles and refrigeration are expected.

我们开发了一种在纳米多孔介质中使用氦同位素混合液体（^3He-^4He）进行制冷的新方法，并研究了氦3准粒子的自旋电子特性。成功制备了通过镀金缩小孔径的多孔氧化铝基材。对受限液体^4He 的超流体特性的测量表明孔径减小至 10 nm。我们采用这些方法将孔径减小至 5 nm，从而实现 ^3He 准粒子的能量量子化和制冷。

项目成果

Layer by Layer Growth of Solid 4He on Graphite down to 0.1 K

石墨上固体 4He 的逐层生长低至 0.1 K

• DOI: 10.1007/s10909-011-0452-z
• 发表时间: 2012
• 期刊: Journal of Low Temperature Physics
• 影响因子: 2
• 作者: Aaron M.Koga;Yoshiyuki Shibayama;Keiya Shirahama
• 通讯作者: Keiya Shirahama

Study for Superfluidity of ^4He confined in a Porous Alumina Nanopore Array

多孔氧化铝纳米孔阵列中^4He的超流性研究

• 发表时间: 2010
• 作者: 田中智也;村川智;近澤佑介;柴山義行;栗山孝一;本多謙介;白浜圭也;S.Murakawa
• 通讯作者: S.Murakawa

Layering transitions in solid 4He growth on graphite

石墨上固体 4He 生长的层状转变

• 发表时间: 2010
• 作者: A.Koga;Y.Shibayama;K.Shirahama
• 通讯作者: K.Shirahama

Superfluidity of 4He in a nanopore array of porous alumina

多孔氧化铝纳米孔阵列中 4He 的超流动性

• 发表时间: 2010
• 作者: S.Murakawa;Y.Chikazawa;R.Higashino;K.Yoshimura;Y.Shibayama;K.Kuriyama;K.Honda;K.Shirahama
• 通讯作者: K.Shirahama

ナノスケール・ヘリウムが示す量子相転移とその応用

纳米氦的量子相变及其应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 丸範人;山本啓太;北村誠;Schupp Peter J.;犬塚俊康; 山田薫;上村大輔;白濱圭也
• 通讯作者: 白濱圭也