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速度選択スピン共鳴を通じた気体原子と固体容器間の並進角運動量移行

Publicly Offered Research

Project Areanano spin conversion science
Project/Area Number 15H01013
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionTokyo 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), 准教授 (70345073)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsスピン / 角運動量変換 / 角運動量移行 / 光ポンピング / 表面
Outline of Annual Research Achievements

光子スピン→原子スピン・原子並進角運動量→容器角運動量の移行を調べるため,高感度ねじり秤にアルカリ金属蒸気セルを吊って実験を行った。アルカリ金属としてはルビジウムを用いた。ルビジウム金属蒸気の密度を上げるために加熱したところ,ねじり秤の揺らぎが検出したい信号より大きくなったため,角運動量移行の検出が困難だった。そこでねじり秤装置を全般的に見直し改良を行った。特にセルを吊るワイヤーの再選定を行い,これまでのタングステンワイヤーではなく,径7マイクロメートルのカーボンファイバーを用いることを決定した。また,アルカリ金属の種類を原子密度を高めるためにルビジウムからセシウムに変更し,それにあわせて光学系も作り変えた。さらに,ねじり秤を入れる真空装置も大きくて安定したものに変えた。これらの改良により,昨年度より性能のよいねじり秤を準備することができた。
一方,気体原子の並進角運動量を容器に移すために重要であるセル中のアルカリ金属気体原子の運動状態を理解するために,セル内壁を覆うパラフィンコーティングとアルカリ原子の相互作用についての研究も並行して行った。この結果,アルカリ金属原子はパラフィンコーティングに衝突した後,ランダムな方向に散乱して行くことや,アルカリ金属原子とパラフィンコーティングとの反応で水素などのガスが生成されてアルカリ金属原子の自由な運動を妨げる可能性があること,などを観測した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2017 2016 Other

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Presentation] パラフィン膜表面によるアルカリ金属原子ビームの散乱2017

    • Author(s)
      関口直太, 畠山温
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] パラフィンコーティングを施したアルカリ金属蒸気セル内で生成されるガスの同定2017

    • Author(s)
      黒田崇浩, 関口直太, 石川潔, 畠山温
    • Organizer
      日本物理学会第72回年次大会
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府豊中市)
    • Year and Date
      2017-03-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Rotation of an Alkali Metal Vapor Cell by Spin Relaxation at the Surface2016

    • Author(s)
      Y. Goto, T. Kuroda, Y. Nagata, and A. Hatakeyama
    • Organizer
      9th International Conference on Physics and Applications of Spin-Related Phenomena in Solids
    • Place of Presentation
      神戸国際会議場(兵庫県神戸市)
    • Year and Date
      2016-08-10
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 偏極気体アルカリ原子から固体容器へのスピン移行2016

    • Author(s)
      後藤優, 黒田崇浩, 永田祐吾, 畠山温
    • Organizer
      日本物理学会 第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学(宮城県仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] 東京農工大学畠山研究室

    • URL

      http://amo.lab.tuat.ac.jp

    • Related Report
      2015 Annual Research Report

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Published: 2015-04-16   Modified: 2018-03-28  

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