2006 Fiscal Year Annual Research Report
超短パルスレーザーを用いた新奇な核スピン偏極法の開発
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17204017
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
中嶋 隆 Kyoto University, エネルギー理工学研究所, 助教授 (50281639)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
作花 哲夫 京都大学, エネルギー理工学研究所, 助教授 (10196206)
松尾 由賀利 京都大学, 理化学研究所, 先任研究員 (50231593)
小林 徹 京都大学, 理化学研究所, 先任研究員 (70202067)
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| Keywords | 核スピン / 倫極 / 光イオン化 / レーザーアブレーション |
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| Research Abstract |
第2年度である本年は,超短レーザーパルス誘起スピン偏極に取り組んだ。ここで対象としたスピンは中性Sr原子の光イオン化によって生成した価電子のスピンである。ナノ秒レーザーのスキームと同じく,レーザーアブレーションによって発生したSr原子ガスにナノ秒レーザーを照射して励起し,その後,フェムト秒のポンプパルスで5s6d 3D_1,3D_2をコヒーレントに励起した。可変時間遅延の後,フェムト秒のプローブパルスを照射しイオン化させる。イオン化によって生成した光イオンのスピン偏極度は右/左円偏光したナノ秒のイオン検出レーザーによって誘起されたレーザー誘起蛍光強度比から測定した。その結果,光イオンのスピン偏極度は約0%から70%までの間を6.7ピコ秒の時間周期で変動していることがわかった。しかしながら,現状ではS/N比が余り良くないデータであるため,装置や計測系の最適化によりデータの質の向上をさせることが理論と比較する上でも重要である。
理論については実験に先立ち,核スピン偏極を実現するスキームを独自に考案し,解析を行った。その結果,2〜3kV/cmの静電場を原子に印加することにより,数ナノ秒から数10ナノ秒という,従来知られている光学的なスピン偏極手法よりも3桁ほど短い時間スケールで高偏極を実現できることがわかった。達成偏極度は核スピン1/2のアルカリ土類金属原子については約90%,核スピン3/2のアルカリ土類金属原子については60%であった。
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