2020 Fiscal Year Annual Research Report
Study of positive muons in metal films at low temperatures
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19K21867
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
長嶋 泰之 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 教授 (60198322)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
永田 祐吾 東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 助教 (30574115)
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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2021-03-31
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| Keywords | ミュオン / 陽電子 / ミュオニウム / ポジトロニウム / 低温金属 / 再放出 / 超低速ミュオン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
焼鈍した後に常温に戻した金属に陽電子を入射すると、陽電子はバルク中で熱化して熱的に拡散し、一部は表面に到達し、表面から再放出される。またポジトロニウムとして表面から放出されることも知られている。このようにして再放出される陽電子は加速されて、低速陽電子ビームとして種々の実験に用いられている。これに対し正ミュオンを金属に入射した場合には金属中を効率よく拡散することはなく、格子間に束縛され表面から放出されることはない。申請者は、低温の金属中であればミュオンのドブロイ波長が長くなり金属中を拡散し、ミュオンの再放出あるいはミュオニウムの放出が起こるのではないかと考えている。本研究課題はこの考察に基づいて、低温金属表面からのミュオンの再放出あるいはミュオニウムの放出を調べる研究である。これらの現象が本当に起こるのであれば、今後の超低速ミュオンビーム生成法の一つとして利用できる可能性がある。
2020年度には、実験に必要なトランスファチューブやタングステン薄膜試料を取り付けるためのホルダーなどを準備した。また再放出される場合のミュオンの軌道計算を行い、検出方法の検討も行った。
当初は、2020年度中にこれらの装置をJPARCに持ち込んで測定を行うことを予定していたが、新型コロナウイルス蔓延の影響を受けてビームタイムを取得することができず、計画が2021年度にずれ込んでしまった。このため、現時点ではまだ最終結果が得られていない。2021年度にはビームタイムを得て、低温金属薄膜中におけるミュオンの挙動を調べる測定を実現する計画である。
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