Discovery Sagaサイレントキーワード俯瞰

超流動ヘリウム / 準安定 / 固液転移 / 固化 / ロトン / 一次相転移 / 巨視的量子トンネリング / ヘリウム4 / ヘリウム / 固着 / グラファイト / グラフォイル / He-4 / 超流動 / 薄膜 / 固層 / 吸着膜 / ディスロケーション / QCM / 摩擦 / 量子固体 / 核形成 / 核生成 / 4He

ヘリウム4(He-4)は低温で超流動という、粘性がなく熱を通しやすい液体に転移する。超流動He-4は常圧では凍らないが、25気圧以上の圧力をかけると凍ることが知られる。ゆっくりと加圧し、25気圧を越えることで準安定な超流動He-4を得る。本研究では、超流動He-4に特徴的な短波長音波(ロトン)が、準安定状態で圧力とともにどのように変化するかを、固体転移と関連して明らかにした。圧力を140気圧程度まで上げていくと、ロトンのエネルギーはゼロとなり、超流動状態は不安定になって必ず固化することを示した。この結果は、ミラノ大学の量子シミュレーションと定量的に一致した。