2022 Fiscal Year Annual Research Report
Production of highly spin-polarized RI beams based on the atomic beam resonance method
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18H03692
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
上野 秀樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 主任研究員 (50281118)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 文子 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (50398898)
佐藤 渉 金沢大学, 物質化学系, 教授 (90333319)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | その他の量子ビーム / 小型量子ビーム発生技術 / 磁気共鳴 / 原子・分子 / RIプローブ / 原子核（実験） |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では高核スピン偏極RI ビームの実現と物質科学研究への応用に向け、β線検出型超高感度 NMR (β-NMR) 測定を通じた新たな物質科学研究の手法を開拓すると共に、その本格的な展開に必要となるRI ビーム用原子線共鳴法の原理実証を行うのが目標である。
RI原子線共鳴法の原理実証については、引き続きRbを用いたオフライン開発を行った。当該年度はRbに加え、Srを同時トラップできるよう、イオン源を整備しイオントラップ部も改良した。これを用いたRb、Sr同時トラップを行い、導入したECLDレーザーを用いてSrのレーザー冷却を行うことができた。定量的にRbの温度を評価するには至らなかったが、冷却されたSrによるRbの協同冷却を行うシステムを構築することができた。要素技術としては、ガス導入によるRbの中性化および前方射出にも成功している。実用には効率の面でまだ改善が必要であるものの、各要素の技術開発では一定の成果を収めており、RI原子線共鳴の実現に大きく近づいた。RIビームを用いた物質科学研究の推進に関しては、CuOの大型単結晶を作製し、偏極O-21 RIビームを用いたCuO単結晶のβ-NMR（NQR）実験を実施することができた。現在データ解析中でありまだ最終結果は得られていないが、残念ながらスピン格子緩和時間がβ崩壊寿命に比べて短いことが判明した。17Oで同位体濃縮したCuO単結晶の作製にも成功しているので、詳細はそのNMR測定結果と併せて今後明らかになる。また、関連する物質科学研究としては、結晶高圧合成技術や核化学研究で多くの成果が得られた。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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