白濱 圭也 (シラハマ ケイヤ)

Shirahama, Keiya

写真a

所属(所属キャンパス)

理工学部 物理学科 (矢上)

職名

教授

HP

外部リンク

経歴 【 表示 / 非表示

  • 1990年04月
    -
    1991年03月

    日本学術振興会, 特別研究員(PD)

  • 1990年04月
    -
    1991年03月

    日本学術振興会, 特別研究員(DC)

  • 1991年04月
    -
    1991年06月

    ドイツ連邦共和国 バイロイト大学, 研究員

  • 1991年07月
    -
    1993年03月

    ドイツ連邦共和国, アレクサンダー・フォン・フンボルト財団, フェロー(バイロイト大学)

  • 1993年04月
    -
    1999年03月

    東京大学, 物性研究所, 助手

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学歴 【 表示 / 非表示

  • 1985年03月

    北海道大学, 理学部, 物理学科

    大学, 卒業

  • 1987年03月

    北海道大学, 理学研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1990年03月

    東京大学, 理学系研究科, 物理学専攻

    大学院, 修了, 博士

学位 【 表示 / 非表示

  • 理学博士, 東京大学, 課程, 1990年03月

 

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 物性Ⅱ (低温物理学)

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • ヘリウム

  • 低次元電子系

  • 走査プローブ顕微鏡

  • 超流動

  • 量子相転移

研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • ナノ多孔体に閉じこめたヘリウムの量子現象, 

    2000年
    -
    2009年

  • 固体ヘリウム4の超流動現象, 

    2005年
    -
    2009年

  • 極低温走査プローブ顕微鏡の開発, 

    2004年
    -
    2009年

  • 液体ヘリウム表面上2次元電子系の研究, 

    1999年
    -
    2009年

  • 準安定ヘリウム原子気体のレーザー冷却, 

    2001年
    -
    2010年

 

著書 【 表示 / 非表示

  • Topology in Ordered Phases

    白濱 圭也, 2006年11月

    担当範囲: 227-234

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    著者が発見した、ナノ多孔体中ヘリウム4の量子相転移に関する総合報告。

  • 現代物理最前線6

    白濱 圭也, 共立出版株式会社, 2002年10月

    担当範囲: 61-128

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    固体基盤などの表面に束縛されたヘリウム3は、ユニークな2次元量子流体として振る舞う。この2次元量子流体の、最近の研究で明らかになった興味深い性質の数々を非専門家向けに解説した。

  • 2-D Electron Systems on Helium and Other Substrates

    河野公俊、白濱圭也、他 (E. Y. Andrei 編), Kluwer Academic Pub., 1997年07月

    担当範囲: 175-189

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    液体ヘリウム表面上2次元電子系に関する総合報告。著者らが発見した、液体ヘリウム4表面上ウィグナー結晶の磁場中非線形電気伝導現象について解説している。

論文 【 表示 / 非表示

  • Reply to "comment on 'Effect of rotation on the elastic moduli of solid He 4 ' "

    Tsuiki T., Takahashi D., Murakawa S., Okuda Y., Kono K., Shirahama K.

    Physical Review B (Physical Review B)  99 ( 6 )  2019年02月

    ISSN  24699950

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    © 2019 American Physical Society. We respond to the Comment by Pushkarov. We find that, in solid He4, He3 impurity atoms that pin dislocation segments are not impuritons, but randomly walking particles. The interpretation for the rotation effect, which was based on the impuriton model, does have to be totally reconsidered, taking into account the motion of randomly walking He3 in the strong elastic potential near the core of edge dislocations.

  • Elastic anomaly of thin neon film

    Makiuchi T., Yamashita K., Tagai M., Nago Y., Shirahama K.

    Journal of the Physical Society of Japan (Journal of the Physical Society of Japan)  88 ( 3 )  2019年

    ISSN  00319015

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    © 2019 The Physical Society of Japan. Adsorbed molecular films provide two-dimensional systems that show various emergent phenomena that are not observed in bulk counterparts. We have measured the elasticity of thin neon films adsorbed on porous glass down to 1 K by the torsional oscillator technique. The shear modulus of a neon film anomalously increases at low temperatures with excess dissipation. This behavior indicates a crossover from a soft (fluidlike) state at high temperatures to a stiff (solidlike) state at low temperatures. The temperature dependence of the anomaly is qualitatively similar to that of the elastic anomaly of helium films found in our recent study. The dissipation peak temperature, however, becomes constant at about 5 K, contrary to the case of helium, in which it decreases to 0 K at a critical coverage of a quantum phase transition between a gapped localized phase and a mobile (superfluid) phase. It is concluded that neon films behave as a classical system that does not show a quantum phase transition or superfluidity, although the films may be strongly supercooled to temperatures much lower than the bulk triple point, 24.6 K. Our results suggest that the elastic anomaly is a universal phenomenon of atomic or molecular films adsorbed on disordered substrates.

  • Elastic anomaly of helium films at a quantum phase transition

    巻内崇彦、互井通裕、永合祐輔、高橋大輔、白濱 圭也

    Physical Review B (Physical Review B)  98 ( 23 )  2018年12月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り,  ISSN  24699950

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    ヘリウム薄膜は吸着量nを変えることで多彩な量子相転移を示すことが知られている。我々はガラス基盤上に吸着したヘリウム薄膜の弾性が、ボソンの4Heとフェルミオンの3He両方で異常な振る舞いを示すことを見出した。この振る舞いは、ヘリウム原子が局在した基底状態からエネルギーギャップを隔てた空間的に拡がった状態に熱励起されるという描像で説明される。この解析により、ヘリウム薄膜のエネルギー構造を明らかにした。4Heと3Heの基底状態は同等でギャップを持ち圧縮性を有する、モット絶縁体やモットグラスである可能性がある。

  • Reinvestigation of the rotation effect in solid 4He with a rigid torsional oscillator

    J. Choi, T. Tsuiki, D. Takahashi, H. Choi, K. Kono, K. Shirahama, and E. Kim

    Physical Review B (American Physical Society)  98   014509 2018年07月

    研究論文(学術雑誌), 共著, 査読有り

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    We reexamined the rotation-induced effect observed in solid 4He by using a rigid two-frequency torsional oscillator (TO). The previous rotation experiments reported the rotation-induced suppression of the “nonclassical” TO response that was interpreted as evidence of irrotational bulk superfluidity in solid 4He. However, the experiment employed a nonrigid TO that could amplify the elastic contribution in the TO response. Thus, it is important to clarify if the rotation-induced suppression of the TO response could be attributed to an unavoidable elastic effect. In our rigid TO, complicated nonlinear viscoelastic contributions are systematically eliminated. In addition, the TO operating at two different resonant frequencies allows us to decompose a possible superfluidlike frequency-independent contribution on period drop from that of the linear elastic overshoot effect. We found no substantial rotation-induced effect in the out-of-phase resonant mode unlike that found in the previous rotation experiments. It indicates that the previous rotation effect in the nonrigid TO cannot be attributed to the genuine supersolidity. According to the frequency analysis of the TO response, the frequency-dependent period drop, which can be attributed to the elastic overshoot effect, remains unaffected upon application of dc rotation. However, the frequency-independent superfluidlike contribution exhibits a strikingly different rotation effect that is currently inexplicable.

  • Reinvestigation of the rotation effect in solid He 4 with a rigid torsional oscillator

    Choi J., Tsuiki T., Takahashi D., Choi H., Kono K., Shirahama K., Kim E.

    Physical Review B (Physical Review B)  98 ( 1 )  2018年07月

    ISSN  24699950

     概要を見る

    © 2018 American Physical Society. We reexamined the rotation-induced effect observed in solid He4 by using a rigid two-frequency torsional oscillator (TO). The previous rotation experiments reported the rotation-induced suppression of the "nonclassical" TO response that was interpreted as evidence of irrotational bulk superfluidity in solid He4. However, the experiment employed a nonrigid TO that could amplify the elastic contribution in the TO response. Thus, it is important to clarify if the rotation-induced suppression of the TO response could be attributed to an unavoidable elastic effect. In our rigid TO, complicated nonlinear viscoelastic contributions are systematically eliminated. In addition, the TO operating at two different resonant frequencies allows us to decompose a possible superfluidlike frequency-independent contribution on period drop from that of the linear elastic overshoot effect. We found no substantial rotation-induced effect in the out-of-phase resonant mode unlike that found in the previous rotation experiments. It indicates that the previous rotation effect in the nonrigid TO cannot be attributed to the genuine supersolidity. According to the frequency analysis of the TO response, the frequency-dependent period drop, which can be attributed to the elastic overshoot effect, remains unaffected upon application of dc rotation. However, the frequency-independent superfluidlike contribution exhibits a strikingly different rotation effect that is currently inexplicable.

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KOARA(リポジトリ)収録論文等 【 表示 / 非表示

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研究発表 【 表示 / 非表示

  • バルク液体4Heの横音響インピーダンス測定

    檜枝光憲, 立木智也, 高橋大輔,白濱 圭也, 奥田雄一, 河野公俊, 松下琢, 和田信雄

    日本物理学会第73回年次大会, 2018年03月, 口頭(一般)

  • 多孔質ガラスに吸着したネオン薄膜の弾性測定

    巻内崇彦, 山下勝之, 互井通裕, 永合祐輔, 高橋大輔,白濱 圭也

    日本物理学会第73回年次大会, 2018年03月, 口頭(一般)

  • Nanomechanical Resonator based on Carbon Nanotube for Study of Superfluid He

    白濱 圭也

    The International Workshop on Electrons and Ions in Quantum Fluids and Solids, 2018年03月, ポスター(一般)

  • Quantum phase transition of thin helium films probed by elastic measurement

    白濱 圭也

    The International Workshop on Electrons and Ions in Quantum Fluids and Solids, 2018年03月, ポスター(一般)

  • Toward the direct observation of chiral edge mass current in quasi-2D 3He-A

    白濱 圭也

    The International Workshop on Electrons and Ions in Quantum Fluids and Solids, 2018年03月, ポスター(一般)

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競争的資金等の研究課題 【 表示 / 非表示

  • 量子相転移描像に基づく2次元ヘリウムの新奇量子現象開拓

    2020年04月
    -
    2023年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 白濱 圭也, 基盤研究(A), 補助金,  代表

  • フォノン照射による原子分子薄膜の超流動化

    2019年06月
    -
    2021年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 白濱 圭也, 挑戦的研究(萌芽), 補助金,  代表

  • ヘリウム薄膜における量子弾性効果と超固体現象の解明

    2017年04月
    -
    2019年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金,  代表

  • 強電場による水素およびHDの量子液体状態の実現

    2017年04月
    -
    2018年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金, 

  • トポロジカル超流動体の微小角運動量検出

    2016年04月
    -
    2018年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会), 補助金, 

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受賞 【 表示 / 非表示

  • サー・マーティン・ウッド賞

    白濱 圭也, 2001年11月, ミレニアム・サイエンス・フォーラム, 超流動ヘリウム3表面上のウィグナー結晶の伝導現象の研究

    受賞区分: 国内外の国際的学術賞

 

担当授業科目 【 表示 / 非表示

  • 基礎理工学特別研究第2

    2021年度

  • 基礎理工学特別研究第1

    2021年度

  • 卒業研究

    2021年度

  • 基礎理工学課題研究

    2021年度

  • 物性物理学第3

    2021年度

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社会活動 【 表示 / 非表示

  • 日本学術会議 連携会員

    2017年10月
    -
    2020年09月
  • 日本学術振興会学術システム研究センター 専門研究員

    2015年04月
    -
    2018年03月

     概要を見る

    日本学術振興会学術システム研究センターの数物系科学班専門研究員として、科学研究費関連の業務を遂行する。

  • 国立大学法人 東京大学物性研究所

    2008年04月
    -
    2010年03月
  • 国立大学法人 東京大学物性研究所

    2008年04月
    -
    2010年03月

所属学協会 【 表示 / 非表示

  • 日本吸着学会, 

    2018年11月
    -
    継続中
  • 低温工学・超電導学会, 

    2016年04月
    -
    継続中
  • 応用物理学会, 

    1998年04月
    -
    2028年03月
  • 米国物理学会, 

    1993年04月
    -
    継続中
  • 日本物理学会, 

    1986年03月
    -
    2028年03月

委員歴 【 表示 / 非表示

  • 2018年04月
    -
    2020年03月

    協議会委員, 国立大学法人 東京大学物性研究所

  • 2017年10月
    -
    2020年09月

    連携会員, 日本学術会議

  • 2017年04月
    -
    2019年03月

    受賞候補等推薦委員会委員, 日本物理学会

  • 2017年03月
    -
    2019年03月

    代議員, 日本物理学会

  • 2015年04月
    -
    2018年03月

    数物系科学専門研究員, 日本学術振興会学術システム研究センター

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