2019 Fiscal Year Annual Research Report
Design of Majorana neutrino mass spectroscopy experiments
| Project/Area Number |
17H02895
|
|---|
| Research Institution | Okayama University |
|---|
Principal Investigator |
吉村 太彦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 教授 (70108447)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 実 大阪大学, 理学研究科, 助教 (70273729)
齋藤 晋 東京工業大学, 理学院, 教授 (00262254)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | ランタノイドイオン / ニュートリノ対生成 / マヨラナニュートリノ / ニュートリノ質量 / CP 日保存 / 宇宙の物質・反物質不均衡 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、個体環境に近い密度の原子、イオン集団を標的にして、ニュートリノの未知の特性と物理量、すなわち、ディラック粒子かマヨラナ粒子かの識別、3種類のニュートリノを仮定したときの質量絶対値の確定、CP 位相の決定、に焦点をあて、大学規模の研究室で行える、実験原理の理論研究を行った。大量の標的集団にレーザー照射によるコヒーランスを印可してニュートリノ対生成のレートを高め、さらに個体特有の雑音を消去する有効な方法の構築に努めた。研究した項目は、１．フラーレン内包原子、２．ランタノイドイオンをドープした誘電体、３．その他、であった。このうち、誘電体中のランタノイド3価イオンは4f 電子が外側にある5s, 5p の遮蔽効果により、環境母体イオンの影響を受けにくく、光学遷移の幅が小さい、スピン緩和が長い、など優れた特徴がある。これらを使って、ニュートリノ対生成に伴う弱い相互作用特有のパリティ非保存項の抽出とその結果発生する磁化測定法を提案するレベルに至った。イタリアで実施された国際会議でそのあらましを発表するとともに、現在共同研究者と論文草稿を完成させ、まもなく公表予定である。
一方、フラーレン内包の金原子が有望であることを確かめ、東工大物性理論グループとシミュレーション、理研・近大グループとミーティングを重ねたが、コロナ禍で長期の共同研究停滞を余儀なくされたのは残念であった。研究期間中、イタリアパドヴァ大学グループとランタノイドイオンに関して、それぞれの実験研究の報告と議論を行うことができ、目標に向けた戦略を練る機会を持てた。また、東北大学金研と結晶育成の共同研究を立ち上げることに成功した。
|
| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
|
