2014 Fiscal Year Annual Research Report
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24340052
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
吉見 彰洋 岡山大学, その他部局等, 准教授 (40333314)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 原子磁力計 / 非線形磁気光学効果 / 電気双極子モーメント |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は昨年度まで行ってきた Rb 原子の非線形磁気光学回転効果(NMOR)の研究を踏まえて、EDM測定実験を想定した静磁場 10 mG のもとでの NMOR型磁力計の適用に道筋をつけることに注力した。昨年度に行った連続レーザー光を用いたNMOR測定ではスペクトル幅 3.6 ms が得られており、Rb原子が100回程セル内壁に衝突する間基底状態のZeeman準位間のコヒーレンスを保っている状況を実現できていた。ただしこの実験系ではこの狭いスペクトル幅に対応する磁場 100 μG より小さい磁場領域でのみ高感度磁場測定が可能である。実際のEDM測定では 10 mG 程度の静磁場のもとで磁力計を動作させる必要があり、そのためにレーザー光の周波数に変調をかけて NMOR 測定を行う FM-NMOR 実験を実現させた。測定原理は Rb 原子の D1 吸収線波長を持つ狭線幅半導体レーザーのグレーティングを制御するピエゾ素子に外部からファンクションジェネレータで電圧変調を行い、周波数変調されたレーザー光を生成した。FM-NMOR スペクトルは静磁場を掃引する際に、ゼロ磁場以外にも変調周波数 Ωm に対応する有限磁場 B = 5.30 [mG] にも現れる。この 5.30 mG に現れたスペクトルの幅はゼロ磁場で観測される幅とほぼ同じ 3.8 [ms] であった。つまり、構築した FM-NMOR 実験系により EDM 測定で一般的に使用する静磁場強度において高感度磁場測定を実現することができたと言える。またスペクトルの回転角度と磁場との関係及びノイズスペクトルから、現状での磁場感度は 7 μG/√Hz であった。一方現状のスペクトルパラメータから算出されるショットノイズによる磁場感度の限界値は 30 pG/√Hz であり、スペクトルの S/N 比等、いくつかの改善を要するものの、EDM測定環境での有限磁場における高感度磁力計の実現に道筋を付けることができたと言える。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Experimental search for the electron electric dipole moment with laser cooled francium atoms2015
Author(s)
T. Inoue, S. Ando, T. Aoki, H. Arikawa, S. Ezure, K. Harada, T. Hayamizu, T. Ishikawa, M. Itoh, K. Kato, H. Kawamura, A. Uchiyama, T. Aoki, A. Yoshimi et al.
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Journal Title
Hyperfine Interactions
Volume: 231
Pages: 157-162
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] EDM measurement in 129Xe atom using dual active feedback nuclear spin maser2015
Author(s)
T. Sato, Y. Ichikawa, Y. Ohtomo, Y. Sakamoto, S. Kojima, C. Funayama, T. Suzuki , M. Chikamori, E. Hikota, M. Tsuchiya, T. Furukawa, A. Yoshimi et al.
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Journal Title
Hyperfine Interactions
Volume: 230
Pages: 147–153
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Search for EDM in 129Xe using active spin maser2014
Author(s)
Y. Ichikawaa, T. Sato, Y. Ohtomo, Y. Sakamoto, S. Kojima, T. Suzuki, M. Chikamori, E. Hikota, H. Miyatake, T. Nanao, K. Suzuki, M. Tsuchiya, T. Inoue, T. Furukawa, A. Yoshimi, C. P. Bidinosti, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo, T. Fukuyama, K. Asahi
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Journal Title
Proceedings of 7th International Workshop on Fundamental Physics (FPUA2014)
Volume: 1
Pages: 20-25
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