2004 Fiscal Year Annual Research Report
反水素生成計画を支援する反陽子ダイナミクスの理論研究
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15340127
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
戸嶋 信幸 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 教授 (10134488)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日野 健一 筑波大学, 大学院・数理物質科学研究科, 助教授 (90228742)
崎本 一博 宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究所, 助手 (60170627)
五十嵐 明則 宮崎大学, 工学部, 助教授 (90300855)
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| Keywords | 反陽子 / 反水素 / 陽電子 / 原子衝突 / プロトニウム |
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| Research Abstract |
反陽子と水素分子イオンとの衝突による反陽子水素原子(プロトニウム)生成について調べた。そのために、反陽子・水素分子イオン系の断熱ポテンシャルエネルギー曲面を計算し、古典軌道モンテカルロ法を用いて、このポテンシャル曲面上での反陽子水素原子生成反応計算を行った。また、衝突径数法を用いて反陽子と水素分子イオンの衝突による電離断面積を計算した。さらに、イオン衝突で反陽子水素原子にs状態が混ざること(l-mixing)による反陽子・陽子消滅過程を調べるために、緊密結合法による計算を開始した。
共鳴エネルギー領域の原子衝突を扱うとき、バックグラウンド位相のエネルギー依存性を無視できないことがある。陽電子・ヘリウムイオン系とポジトロニウム負イオンの共鳴状態を、通常の固有位相和に加え、時間遅れ行列を用いて解析した。時間遅れ行列は、強いバックグラウンドを伴う共鳴状態の解析にも有効であった。
反陽子と水素原子の低エネルギー衝突に緊密結合法を適用し、生成されるプロトニウムの状態分布について知見を得た。状態分布は強いエネルギー依存性を示し、しきい値付近の主量子数の状態にプロトニウムが支配的に生成される。この依存性は低エネルギーほど顕著であった。
人工原子・分子系とみなすことが出来る半導体ナノ構造における線形・非線形光学応答に関する研究を実施した。(1)半導体超格子の積層方向に静電場を印加したとき生成するWannier-Stark ladder系の擬2次元励起子のFano共鳴スペクトルを調べた。特に、印加電場が大きいときバンド間の強いZenerトンネリングによりスペクトルに特異性が発現することが見出された。(2)上記の系に更に強い単色レーザーを照射すると、新規な動的Zener効果が起こり、擬エネルギー間に顕著な分裂が観測された。
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