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広い質量数範囲に適用可能な低エネルギー偏極不安定核ビーム技術の開発

Research Project

Project/Area Number 17654051
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

松多 健策  Osaka University, 大学院・理学研究科, 准教授 (50181722)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福田 光順  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50218939)
三原 基嗣  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60294154)
Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2007: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords実験核物理 / 原子・分子物理 / 核モーメント / 金属物性 / β-NMR / 核スピン偏極 / 傾斜薄膜通過法 / 荷電交換反応 / 偏極移行 / 磁性 / 入射核破砕過程 / 偏極重陽子反応
Research Abstract

核スピン偏極した不安定原子核ビームは核構造や物質科学の分野において核モーメント測定や金属、磁性体、絶縁体、半導体結晶内部における局所場測定になくてはならない。原子核の質量数によらず、ユニバーサルに偏極不安定核ビームを生成する技術を確立するため、様々な方法を研究し、得られた偏極ビームを用いた応用研究を行っている。19年度、中間エネルギーでの荷電交換反応での偏極現象と傾斜薄膜通過法による原子偏極移行を研究した。
放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロンHIMACを用いて、核子当り100MeVの荷電交換反応28Si+Beや22Ne+Beの衝突で生成する28Pや22Fの核スピン偏極をβ-NMR法にて観測した。荷電交換反応では、入射核破砕過程に比較して運動量分布はやや狭く、中心運動量はビームより2%程度減速している。ピックアップ反応と比較すると運動量分布が広く、減速量は少ないことも有って、偏極量は多少小さくなるが有限の偏極量が観測でき、有望な方法である事が明らかになった。得られた偏極を用いて、28Pや22Fの核磁気モーメントや22Fの電気四重極モーメントを決定するとともに、28PのPt中の偏極緩和時間の測定を行った。
傾斜薄膜通過法による原子偏極移行については、原子力研究機構のタンデム施設内にあるKEK東海の低エネルギー不安定核ビーム施設TRIACにて、ポリスチレンの多重薄膜通過で生成する8Liの核スピン偏極のエネルギー依存性や薄膜枚数依存性の他、中重核123In核スピン偏極を測定した。今のところは約2%の偏極量に留まっているが、今後の発展が期待できる結果が得られた。3月にも実験を予定しており、最終の報告には、この結果と成果発表を掲載する。

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2007 Other

All Journal Article (25 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Spin Polarization of 23Ne Produced in Heavy Ion Reactions2007

    • Author(s)
      M. Mihara, R. Matsumiya, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Proc. 11th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (World Scientific)

      Pages: 188-191

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Shallow nitrogen acceptor in TiO_2 studied by β-NMR spectroscopy.2007

    • Author(s)
      M. Mihara, R. Matsumiya, K. Shimomura, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Physica B 401-402

      Pages: 430-432

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization and momentum distribution of 23Ne and 25Al produced in one nucleon pickup reactions at 100A MeV.2007

    • Author(s)
      K. Matsuta, T. Nagatomo, M. Mihara, R. Matsumiya 他
    • Journal Title

      AIP Conf. Proc. 915

      Pages: 837-840

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic moment of short lived β-emitter 24mAl2007

    • Author(s)
      D. Nishimura, J. Komurasaki, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 45-46

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quadrupole moment of 25Al2007

    • Author(s)
      K. Matsuta, M. Mihara T. Nagatomo 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 47-48

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic moment of proton-rich unstable nucleus 28P2007

    • Author(s)
      D. Nishimura, J. Komurasaki, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 49-50

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Polarization of unstable nuclei produced through single nucleon pickup and charge-exchange reactions at 100 AMeV2007

    • Author(s)
      K. Matsuta, M. Fukuda, M. MIhara 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 51-52

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Spin-lattice relaxation of 25Al and 28P in Pt2007

    • Author(s)
      M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 60-61

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of polarized β-emitter 25Al2007

    • Author(s)
      D. Ishikawa, M. Mihara, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 62-63

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Development of spin-polarized radioactive nuclear beams at TRIAC Facility2007

    • Author(s)
      Y. Hirayama, M. Mihara, S. C. Jeong, H. Miyatake, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      Pages: 68-69

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] NQR of 25Al in α-Al_2O_32007

    • Author(s)
      K. Matsuta, M. Mihara, T. Nagatomo, R. Matsumiya 他
    • Journal Title

      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」(18年度)研究会報告

      Pages: 111-114

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      2007 Annual Research Report
  • [Journal Article] Magnetic moment of 28P

    • Author(s)
      K. Matsuta, M. Mihara, D. M. Zhou, Y. N. Zheng 他
    • Journal Title

      Nuclear Physics (印刷中)

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin-lattice relaxation of 25Al and 28P in Pt

    • Author(s)
      M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura, T. nagatomo 他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Hyperfine interaction of 25Al in a-Al_2O_3 and its quadrupole moment

    • Author(s)
      K. Matsuta, M. Mihara, T. Nagatomo, R. Matsumiya 他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (印刷中)

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      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic moment of short lived β-emitter 24mAl

    • Author(s)
      D. Nixhimura, K. Matsuta, M. Mihara, R. Matsumiya 他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polarization of 23Ne, 24m,25Al and 28P produced trough single nucleon pickup and charge-exchange reactions at 100 AMeV

    • Author(s)
      T. Ohtsubo, H. Hirano, S. Takahashi, K. Matsuta 他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Magnetic moment of proton halo nucleus 28P

    • Author(s)
      D. M. Zhou, Y. N. Zheng, K. Matsuta, M. Mihara 他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Spin Polarization of ^<23>Ne Produced in Heavy Ion Reactions

    • Author(s)
      M.Mihara, R.Matsumiya, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Proc. Int. Symp. on Polarized Sources and Targets (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] NQR of ^<25>Al in α-Al_2O_3

    • Author(s)
      K.Matsuta他
    • Journal Title

      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会報告 (in press)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Production of Nuclear Polarization of Na Isotopes at ISAC/TRIUMF and its Hyperfine Interaction

    • Author(s)
      K.Minamisono, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] β-Ray Angular Distribution from Purely Nuclear Spin Aligned ^<20>Na

    • Author(s)
      K.Minamisono, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Quadrupole Moments of Na Isotopes

    • Author(s)
      M.Ogura, T.Nagatomo, K.Minamisono, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Nuclear Spin Orientation Created in Heavy Ion Collisions and the Sign of the Q Moment of ^<13>B

    • Author(s)
      T.Nagatomo, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Precise Nuclear Quadrupole Moments of ^8B and ^<13>B

    • Author(s)
      T.Nagatomo, T.Sumikama, M.Ogura, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Hyperfine Interactions of Short-Lived β Emitters in Pd

    • Author(s)
      M.Mihara, S.Kumashio, K.Matsuta他
    • Journal Title

      Hyperfine Interactions (in press)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] 24mAlの磁気モーメント2007

    • Author(s)
      小紫順治
    • Organizer
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所
    • Year and Date
      2007-11-13
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 28Pの磁気モーメント2007

    • Author(s)
      福田光順
    • Organizer
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所
    • Year and Date
      2007-11-13
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Pt中25Al,28Pのスピン格子緩和時間測定2007

    • Author(s)
      三原基嗣
    • Organizer
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • Place of Presentation
      京都大学原子炉実験所
    • Year and Date
      2007-11-13
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 中間エネルギー重イオン衝突における一核子ピックアップ及び荷電交換反応で生成され23Ne,24m,25Al及び28Pの核スピン偏極2007

    • Author(s)
      松多健策
    • Organizer
      日本物理学会62回年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-22
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 24mAlの磁気モーメントの測定2007

    • Author(s)
      小紫順治
    • Organizer
      日本物理学会62回年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-22
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic moment of proton halo nucleus 28P2007

    • Author(s)
      松多健策
    • Organizer
      XIV Int. Conf. on Hyperfine Interactions
    • Place of Presentation
      Foz de Iguasu, Brazil
    • Year and Date
      2007-08-09
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Magnetic moment of 28P2007

    • Author(s)
      松多健策
    • Organizer
      International Nuclear Physics Conference
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-06-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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