700 mK以下における超流動ヘリウム4と銀微粒子焼結体との熱抵抗

Thermal boundary resistance between sinters made of fine silver powders and superfluid 4He below 700 mK


中川 久司 (産総研)


Abstract: 量子コンピュータの冷却に利用される希釈冷凍機には、大きな冷凍能力が要求される。希釈冷凍機の冷媒は、超流動ヘリウム4に約7%のヘリウム3が溶解した混合液(混合液)である。この混合液と熱交換器との間に存在する大きなカピッツァ熱抵抗は、希釈冷凍機の冷凍能力を低減する内的要因である。熱交換器材には銀微粒子を焼結した比表面積の大きな銀微粒子焼結体(銀焼結体)が用いられる。我々は、従来よりも大きな比表面積をもつ銀焼結体を開発した。本研究では、この銀焼結体の低温における熱的特性を評価するため、希釈冷凍機温度において銀板に焼結した銀焼結体と超流動ヘリウム4との熱抵抗を測定した。測定される熱抵抗は、カピッツァ熱抵抗だけではなく、銀焼結体自身や母材の銀板材の熱伝導などを含む、全熱抵抗である。本講演会では、銀焼結体と超流動ヘリウム4との熱抵抗測定の詳細について報告する。