分子固体中のポジトロニウムの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 03452032
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 兵頭 俊夫 東京大学, 教養学部, 教授 (90012484)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 斎藤 晴雄 東京大学, 教養学部, 助手 (60235059) ; 長嶋 泰之 東京大学, 教養学部, 助手 (60198322)
• Keywords: 陽電子消滅 / 分子固体 / ポジトロニウム / グラファイト / 表面 / テフロン

Research Abstract

PTFE(テフロン)中に陽電子を入射するとポジトロニウムが生成することは古くから知られているが、そ振る舞いは必ずしもよく理解されていない。そこでまず陽電子消滅2光子角相関法を用いて温度依存性を調べた。テフロン中の2光子角相関スペクトルには、ポジトロニウムに由来する幅の狭いピークが存在するが、温度が高くなるにつれて、その幅が狭くなることが分かった。その理由はまだ確定することが出来ないが、テフロン中の自由空間の平均の大きさが温度とともに大きくなり、そこにトラップされているポジトロニウムの平均零点運動量が小さくなったか、温度が高くなると、ポテンシャルの浅い小さな自由空間にはトラップされにくくなるためであろうと思われる。また、PTFE中の陽電子寿命スペクトルには、ポジトロニウムによると思われる長寿命成分が2成分みられるが、それらの温度依存性と2光子角相関スペクトルのピークの変化との関連を検討している。
また、前年までに得られた、C_<60>およびHPOG(c軸のそろったグラファイト)中での陽電子消滅に関する知見に基づき、電子技術総合研究所の可変エネルギー低速陽電子ビームを用いて、グラファイト表面の研究を進展させた。グラファイトの温度と陽電子入射エネルギーを変えながら、陽電子寿命スペクトルを測定した。その結果、表面から再放出されるポジトロニウムが温度とともに増加することを確認した。その様子は、陽電子の一部は表面にトラップされた後、再度グラファイト中に戻り、それからポジトロニウムとして再放出されるという新しいモデルで説明できる。

Research Products

• [Publications] 東 俊行: "Position Lifetime in C_<60>/C_<70> Powder" Materials Science Forum. 105-110. 595-598 (1992)
• [Publications] T.Chang: "TSES (Time-Selected-Energy-Spectrum)Study of Positronium-Oxygem Interactions" Materials Science Forum. 105-110. 1509-1512 (1992)
• [Publications] 斎藤 晴雄: "A Position Armihilation Age-momentum Correlation Measurenent System" Materials Science Foriem. 105-110. 1967-1970 (1992)