Verification of geometrical effect on macro-coherence amplification toward neutrino mass spectroscopy

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K21878
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: Miyamoto Yuki 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 研究准教授 (00559586)
• Project Period (FY): 2019-06-28 – 2021-03-31
• Keywords: ニュートリノ / コヒーレンス / 多光子過程 / 超放射

Outline of Final Research Achievements

In this research, we had planned to conduct an experiment using three-photon emission from xenon gas as a verification of neutrino mass spectroscopy, but the results of the first year's experiment showed that xenon gas was not a suitable target for the neutrino mass spectroscopy, so we selected erbium ions in crystals as a new target and observed coherent emission in the target. It allows us to deepen our understanding of coherent phenomena in the condensed phase, and found its potential as a target for the neutrino mass spectroscopy.

Free Research Field

分子科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、ニュートリノの性質は次々と解明されてきた。しかし「質量絶対値」などの未解決の問題が残っており、これらは標準理論をこえる物理を構築するための重要課題として、今なお世界中で盛んに研究が行われている。本研究はニュートリノの謎に迫る新しい手法であるニュートリノ質量分光の検証をキセノンおよび結晶中のエルビウムイオンで行った。エルビウムイオンの結晶中でのコヒーレント現象の観測に成功し、その標的としての可能性を見出した。