Rotationally detected spin resonance for levitated single microparticles: application to aerosol analysis

Research Project

Project/Area Number	24K21729
Research Category	Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 29:Applied condensed matter physics and related fields
Research Institution	Tokyo University of Agriculture and Technology
Principal Investigator	畠山温東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70345073)
Project Period (FY)	2024-06-28 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help	¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000) Fiscal Year 2025: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000) Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Keywords	イオントラップ / 電気力学天秤 / エアロゾル / 電子スピン共鳴
Outline of Research at the Start	核磁気共鳴に代表されるスピン共鳴分光は，物質科学において必須の強力な分析手法である。ただこの方法は，原理的に多くのスピンが必要であり，微量な物質の分析に弱点がある。本研究では，微量な物質だからこそできる新しい「回転検出スピン共鳴法」を提案する。研究の大目標は，イオントラップされた単一微粒子のスピン共鳴をスピン緩和に伴う微粒子の回転運動を通じて検出するという本提案手法の原理を，電子スピン共鳴(ESR)を用いて実証することである．本計測手法の応用対象として想定するエアロゾルは多くの環境問題で鍵を握る．単一エアロゾルのESRを可能とする本手法はその問題解決に大きく貢献できる．