| Project/Area Number |
24H00222
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 15:Particle-, nuclear-, astro-physics, and related fields
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
清水 裕彦 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (50249900)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩下 芳久 大阪大学, 核物理研究センター, 特任教授 (00144387)
松下 琢 名古屋大学, 理学研究科, 講師 (00283458)
飯沼 昌隆 広島大学, 先進理工系科学研究科(先), 助教 (00294512)
奥平 琢也 名古屋大学, 理学研究科, 助教 (40826129)
田島 宏康 名古屋大学, 宇宙地球環境研究所, 教授 (80222107)
北口 雅暁 名古屋大学, 素粒子宇宙起源研究所, 准教授 (90397571)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2025)
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| Budget Amount *help |
¥48,100,000 (Direct Cost: ¥37,000,000、Indirect Cost: ¥11,100,000)
Fiscal Year 2025: ¥22,490,000 (Direct Cost: ¥17,300,000、Indirect Cost: ¥5,190,000)
Fiscal Year 2024: ¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
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| Keywords | 偏極核標的 / 複合核過程 / 熱外中性子 / 基本対称性 / 原子核偏極 / 複合核 / 時空反転対称性の破れ / 中性子光学 / パルス熱外中性子ビーム |
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| Outline of Research at the Start |
中性子スピン光学を利用して、時空反転対称性の破れを通じた新物理の高感度探索を最終目標とした一連の研究を開拓する。この新物理の高感度探索には (1) 高い偏極度の核標的への中性子ビームの導入 、(2) 偏極核標的の偏極方向に垂直な方向の中性子スピン制御、の二つが必要になる。この研究では、このうちの(1)を実現して偏極に依存する物理量を測定して複合核過程の反応機構の理解を深め、(2)の基礎とする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題における最重要事項は、複合核状態における時空反転対称性の破れの研究のために、偏極139La核標的を中性子ビームラインに搭載することです。特に小さな磁場下で熱平衡から外れた大きな核偏極度を実現することで、偏極標的内での中性子スピン光学測定が実現し、その結果、時空反転対称性の破れの高感度測定が可能となります。そこで、常磁性中心を内包するランタン化合物の単結晶に対して動的核偏極法を適用し、偏極方向を水平に取って、中性子ビームを透過させます。(1) 水平方向に磁場を発生させる超伝導電磁石を準備し、液体ヘリウム温度程度に保たれる試料領域の試料冷却性能を測定しました。核偏極を長時間保持するために、動的偏極法を適用したのちに希釈冷凍温度まで温度を下げてスピン凍結しますので、そのための希釈冷凍機の設計基礎データとしました。(2) 当該磁場中心にて標的材料を冷却するための希釈冷凍機の設計を実行し、製作が間も無く終了します。(3) Ndを常磁性中心としたLaAlO3単結晶の育成を行い、常磁性中心濃度を変化させて育成を続行しています。(4) これら各要素を組み合わせて中性子ビームラインに配置するための設置架台及びジグの詳細設計を進めています。
以上に並行して中性子偏極子のin-situ偏極を中性子ビームライン上に導入することに成功しましたので、これを用いることで空間反転対称性の測定精度が飛躍的に向上しています。そこで、それを用いた反応機構の詳細研究を進め、それらの結果は論文として発表しました。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題において実行するすべての項目について着手を終え、実行継続上の問題は発生していません。このペースで進めば、2年度目前半にて開発された要素技術のテスト運用を始められるものと考えられ、研究期間内にビームを用いた物理測定を実行できる見込みが立ってきました。したがって概ね予定通りの進捗と報告します。
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| Strategy for Future Research Activity |
現状、提案内容に沿って研究を進めており、特に計画に変更の必要はないと考えていますので、当初計画通り研究を進める予定です。なお本研究は低温装置を中性子ビームラインに投入して動的偏極及びスピン凍結に挑むかなり挑戦的な内容ですので、さまざまな問題に迅速に対応できる人材が多く必要です。そこで、現段階から、若手研究者及び大学院生の自律的な研究推進能力を育成することで、人材の問題の解決を図るつもりで、旅費などに予算を重点的に配分することを考えています。
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