2017 Fiscal Year Annual Research Report
Measurement of dwell time of neutron in quantum wells with TOF-MIEZE spectroscopy
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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, 複合原子力科学研究所, 准教授 (70314292)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 中性子光学 / スピン / 磁気多層膜 / MIEZE |
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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研究目的とした。
↑スピン中性子に対して200の多重連結量子井戸を形成する磁気多層膜の製作し、その磁気膜を透過した中性子ビームで実効振動数200kHzのTOF-MIEZEシグナルを取得した。ここでMIEZE(Modulated IntEnsity by Zero Effort)は、中性子の速度変化を測定する中性子共鳴スピンエコー装置装置の一種であり、その名の通り時間（時刻）で中性子強度が振動する。飛行時間法(TOF)を利用するTOF-MIEZE分光法は、J-PARC・MLFのパルス中性子源のようにおパルス幅の時間が短いことが装置の高度化に非常に有利であることを発見した。しかし実験で得られた共鳴トンネル中性子の200kHz TOF-MIEZEシグナルからは、シグナルがいびつな問題もあり時間に関することを言及できなかった。そこで2018年度は200kHzでいびつであったTOF-MIEZEシグナルを高コントラストでシグナル形状が良く実効振動数400kHzのTOF-MIEZEシグナルの取得に成功した。またよりシンプルな中性子の通過時間測定の体系として、物質中のポテンシャル場による時間遅れの測定を行い、その時間おくれの傾向はつかめた。このポテンシャル場による時間遅れは、強磁による減極の無い偏極イメージングの可能性を示唆しており、その定式化も行った。
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Research Products
(5 results)
