ランタノイドイオン結晶のレーザー操作によるニュートリノ質量分光法の開発研究

2020 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 20H00161
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 吉見 彰洋 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 准教授 (40333314)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 吉村 太彦 岡山大学, 異分野基礎科学研究所, 客員研究員 (70108447) ; 黒澤 俊介 東北大学, 未来科学技術共同研究センター, 准教授 (80613637)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31

Outline of Opinions Expressed in the Review Results

固体中のランタノイドイオンの4f電子を、レーザー光ラマン散乱によって位相を揃えて励起し、励起準位の脱励起に伴う稀過程ニュートリノ対放出をラマン散乱光の分光を通じて検出する手法を開発する。背景信号抑制とニュートリノ対の運動学抽出の手段として(1)トリガー光の斜め入射、および (2)Braggファイバへの試料埋め込み、という方法を新たに加え、このニュートリノ対放出過程検出手法を光学過程を用いて原理検証する。
原子集団のコヒーレンスによるニュートリノ対放出確率の大幅な増大を見込んでおり、成功すればニュートリノについて現在その世代間の差しか知られていない質量の絶対値、およびマヨラナ/ディラックいずれの型かを明らかにする、全く新しい実験手法が実現する。これにより素粒子物理学における喫緊の課題への道を拓くことが期待される。