2015 Fiscal Year Research-status Report
TOF-MIEZE分光法による量子井戸滞在時間の測定
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15K13405
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
日野 正裕 京都大学, 原子炉実験所, 准教授 (70314292)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 中性子光学 / スピン / 磁気多層膜 / MIEZE / 時間 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
非相対論的量子力学において、時間はパラメーターであり、期待値で求められるような観測量の形式をとっていない。しかし量子、特に質量を持つ中性子が障壁を（共鳴トンネル）通過する時間は如何ほどか？また定在波はどのくらいの時間でできるのか（はたして瞬間か）?この素朴だが量子力学が答えられない疑問に、シンプルでかつ実時間観測可能な実験を行い、一石を投じる。さらに本実験の理解を通して、新たなTOF-MIEZE分光法の可能性を検討することを本研課題究の目的としている。
具体的には、Fabry-Perot磁気多層膜がを透過する↑↓スピン中性子を異なる周波数のTOF-MIEZEシグナルを観測することで、多重連結量子井戸で共鳴トンネル中性子の膜内滞在時間を実時間で評価する。ここで、多重連結量子井戸の数、Fabry-Perot磁気多層膜のGap層数が多いほど、滞在時間は大きくなる。またMIEZEシグナルの周波数が高くなるほど、時間分解能が高くなる。そのため、出来るだけ高周波駆動のTOF-MIEZE分光器とGap数の多いFabry-Perot磁気多層膜の製作が重要となる。
H27年度は、主にGap数の多いFabry-Perot磁気多層膜の製作を行い、当初計画の倍である200Gapを持つ磁気多層膜の製作に成功した。またこれらの偏極中性子による評価も行った。J-PARC/MLF BL06でのTOF-MIEZE分光器における高周波駆動試験は遅れたが、フランスグルノーブルのILLにおいて、極冷中性子を用いたTOF-MIEZE分光器も立ち上げ、その時間特性の評価を行いTOF-MIEZE分光法の知見を深めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
J-PARC/MLFの運転時間の大幅な減少により、中性子ビーム実験としては当初計画時より若干遅れているが、フランスグルノーブルのILLにおいて、VCN-MIEZE分光器を立ち上げテスト実験を行いTOF-MIEZE分光法の知見を深めれたこと、当初計画の倍のGap数を持つ多重連結量子井戸を形成するFabry-Perot磁気多層膜の作成に成功する等、全体としては概ね順調に進展していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
京大-KEK連携で建設中のJ-PARC/MLF BL06(VIN ROSE)において、出来るだけ高周波でかつコントラストの高くTOF-MIEZEシグナルを取得出来るMIEZE分光器を構築している。試料前にスピンフリッパーを入れて、作成したFabry-Perot磁気多層膜の↑↓スピン中性子を異なる周波数のMIEZEシグナルを観測し、多重連結量子井戸における定在波生成時間を見積もる予定である。
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| Causes of Carryover |
ILLでの実験を行ったため、海外旅費及びその他（輸送費）を計上した。またイオンビームスパッタ装置のイオンゲージの修理費を支払った。輸送費は共同研究相手のILLがかなり出してくれ、またスパッタターゲットやグリッド洗浄、イオンゲージ以外の修理費の経費を本研究費以外の経費でまかなえたため、H27年度の本科研費としては余裕ができた。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
J-PARC/MLF BL06において、出来るだけ高周波駆動化でのTOF-MIEZE実験を実施するための試料環境整備を行う。また成果発表のための学会参加費及び論文発表のための英文校正及び論文掲載費に利用する。
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