| 研究課題/領域番号 |
16H03901
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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 |
応用物理学一般
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
倉本 直樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60356938)
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| 研究分担者 |
大久保 章 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (30635800)
藤井 賢一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 首席研究員 (50357901)
水島 茂喜 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 主任研究員 (60358091)
稲場 肇 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (70356492)
藤田 一慧 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究員 (80759952)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 13,780千円 (直接経費: 10,600千円、間接経費: 3,180千円)
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| キーワード | キログラム / プランク定数 / アボガドロ定数 / 基礎物理定数 / 物理定数測定 / 標準 / 質量 / 光周波数制御 / 超精密計測 |
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| 研究成果の概要 |
質量の単位「キログラム」は国際キログラム原器の質量として1889年に定義された。本研究では、人工物ではなく、普遍的な物理定数にもとづくキログラムの新しい定義を実現するために、シリコン単結晶の密度を高精度に測定するレーザー干渉計などを開発し、アボガドロ定数を世界最高精度で測定した。
2017年、科学技術データ委員会は新たなキログラムの基準となるプランク定数の値を決定した。この決定に、本研究で決定したアボガドロ定数から導出したプランク定数も採用された。2019年5月からプランク定数にもとづく新たな定義が施行されており、本研究の成果は、130年ぶりとなるキログラムの定義改定に決定的な役割を果たした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、130年ぶりとなるキログラムの定義改定に直接大きく貢献した。科学技術分野の根底を支える単位系のほとんどは、その多くが欧米を中心に構築されてきた。欧米以外の国が、世界共通の単位系の改定に決定的な役割を果たすのは、長い度量衡の歴史の中でも今回が初めてである。特に、本研究で実施したシリコン単結晶球体直径測定には、世界各国の国立標準研究機関が取り組んできたが、原子レベルの精度での測定に成功し、定義改定実施に決定的な役割を果たすことができたのは産総研とドイツ物理工学研究所のみであった。産総研による約130年ぶりとなるキログラムの定義改定への貢献は、正に歴史的な快挙である。
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