極低温（1K以下）を生み出す代表的な冷凍技術に、希釈冷凍機と断熱消磁冷凍機（ADR）がある。希釈冷凍機は³He/⁴He混合冷媒を循環させることで連続的な冷却を実現するが、大量のヘリウム3（³He）を必要とする。ヘリウム3は供給が限られた希少資源であり、その大量消費は装置コストや持続的な運用の面で課題となっている。
一方、ADRは磁性体の磁気熱量効果を利用して冷却する方式であり、冷熱の発生にヘリウム３を必用としない。ただし、ADRの心臓部にあたる熱スイッチには、従来ヘリウム3ガスギャップ式が広く用いられており、わずかとはいえヘリウム3を必用とする点が残されていた。
本研究は、このヘリウム3ガスギャップ式熱スイッチの代替として、高純度金属の磁気熱抵抗に着目する。金属中のどの不純物元素を、どの濃度で加えれば磁気熱抵抗を高められるかを実験的に解明することで、ヘリウム3フリー熱スイッチを開発する。