研究

東工大ニュース

無重力環境で固体ヘリウム本来の形を観察

2013.01.10

【要点】

  • 固体ヘリウムを粉砕し結晶の成長、消滅過程を解明
  • 小型ジェット機によるパラボリック飛行(20 秒間の無重力)で実験
  • 重力で隠されていた真の固体の形と結晶成長を発見

【概要】
東京工業大学理工学研究科の奥田雄一教授らは、宇宙航空研究開発機構(JAXA)の協力により、固体ヘリウムの結晶形や結晶成長の様子を無重力で観察し、重力で潰されていた固体ヘリウム本来の姿を初めて見ることに成功した。また固体ヘリウムを粉砕すると、小さい結晶は消失し、一番大きい結晶がますます大きくなる現象を発見した。これらは固体物理の基礎研究を進展させる成果といえる。
小型ジェット機のパラボリック飛行によって 20 秒間の無重力状態を作り出し、機上で 0.5K(絶対温度、0K=-273.15 度C)の極低温を生成する技術を開発して実験した。固体ヘリウムの結晶成長は、数秒間という驚くべき短時間で起こるので、このような無重力実験が可能なのである。実験は遠州灘沖の特別空域で実施した。
これらの成果は米国物理学会の「フィジカル・レビュー(Physical Review)」と英国物理学会の「ニュー・ジャーナル・オブ・フィジックス(New journal of physics)」に掲載された。

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