2022 Fiscal Year Annual Research Report
Spectroscopy of Yb2 to support ultracold atom studies
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20K03805
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| Research Institution | University of Toyama |
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Principal Investigator |
榎本 勝成 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (50452090)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
石元 孝佳 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50543435)
馬場 正昭 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (80189729)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分子分光 / イッテルビウム / 光会合 / 前期解離 / 低温分子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までは分子線オーブンによるYb2分子の生成と分光の研究を行い、光会合に伴う前期解離のメカニズムを決定するなどの一定の成果を得たが、この方式ではこれ以上の成果を挙げるのは難しいと判断し、今年度からはレーザーアブレーションとヘリウムバッファーガス冷却による低温Yb2分子生成の研究に着手することにした。セル（バッファーガスや分子が入っている金属製の箱）内での液体ヘリウムや液体窒素温度での分光が可能になり、Yb2のような振動・回転間隔が非常に狭い分子の分光に適しているが、金属２原子分子の生成に特化したバッファーガス冷却式分光システムは前例を見ず、チャレンジングなテーマとなる。検討の結果、分子を生成する高圧領域と、分子を観測する低圧領域に分けた２段階セルの構造を試すことにし、セルの設計・製造・組立を行った。液体ヘリウム式クライオスタットも調達し、装置の立ち上げを進めているところである。次年度以降も研究を継続して行っていく。
また、別の既存のバッファーガス冷却式の分光システムを用いて、PbO分子の高精度レーザー分光を進めた。400-450nmの領域に多くの共鳴線があるが、そのうちのΩ（全電子の角運動量の分子軸射影）が０の状態の分光について結果をまとめ、Journal of Molecular Spectroscopy誌に論文が掲載された。低温のセル内で分光を行うため、個々の共鳴線の信号強度が高く、高感度に検出することが可能であった。また、原子の共鳴線で較正された超低膨張エタロンを用いて、分子の共鳴線の周波数を10MHz程度の精度で決定した。低温ヘリウムガス中では振動緩和が遅く、振動励起状態からの遷移も観測された。
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