| 研究課題/領域番号 |
16340116
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
原子・分子・量子エレクトロニクス・プラズマ
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
清水 和子 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (30017446)
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| 研究分担者 |
武田 光夫 電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926)
森永 実 電気通信大学, レーザー新世代研究センター, 助手 (60230140)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
10,900千円 (直接経費: 10,900千円)
2006年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2005年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
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| キーワード | 量子反射 / 希ガス準安定状態 / レーザー冷却 / 磁気光学トラップ / フレネル回折 / van der Waals potential / 準安定状態ヘリウム / 磁気反射 / 原子光学 / 固体表面ポテンシャル / 低速原子ビーム |
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| 研究概要 |
磁気光学トラップにトラップされた低速準安定状態ヘリウム原子を原子源としてシリコン表面における量子反射に関する研究を行い、同じグループで先行していたネオンを用いた量子反射の研究とあわせて、下記の研究結果を得ることが出来た。
1.固体表面に対する法線速度が数cm/secの超低速準安定状態ヘリウム原子は固体表面で引力ポテンシャルによりコヒーレントに反射される。
2.表面が回折格子状に加工されている試料の場合、反射率は、ネオン原子、ヘリウム原子ともに格子表面の平面領域の長さと格子ピッチの比がおよそ1/50以下では、フレネル回折の計算から求められる。
3.法線速度が同じ場合、表面を加工し有効表面密度を下げた試料では反射率が高くなることがヘリウム原子でも確かめられた。
4.法線速度が同じ場合、質量の軽いヘリウム原子ではネオン原子より反射率が高くなる。
5.上記3、4は、原子が引力ポテンシャルで反射され得る最大速度は、van der Waals Potentialの場合、原子質量の2乗に反比例しポテンシャル係数C_3に反比例すること、あるいは、Casimir-Polder Potentialの場合、試料の3/2乗に反比例しポテンシャル係数C_4の1/2乗に反比例するというスケーリング則と、ポテンシャル係数は固体表面の密度にほぼ比例することにより説明できる。
6.平面研磨シリコン表面における準安定状態ヘリウム原子反射率の測定値と、シリコンの誘電関数とHe*分極率から計算したポテンシャル係数から求めた反射率はよい一致を示し、原子波が引力ポテンシャルで反射されていることが確認された。
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