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超短パルスレーザーを用いた新奇な核スピン偏極法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17204017
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関京都大学

研究代表者

中嶋 隆  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (50281639)

研究分担者 作花 哲夫  京都大学, エネルギー理工学研究所, 准教授 (10196206)
松尾 由賀利  理化学研究所, 先任研究員 (50231593)
小林 徹  理化学研究所, 先任研究員 (70202067)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
38,610千円 (直接経費: 29,700千円、間接経費: 8,910千円)
2007年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
2006年度: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
2005年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
キーワード核スピン / 偏極 / コヒーレンス / 光イオン化 / レーザーアプレーション / 倫極 / レーザーアブレーション
研究成果の概要

基底状態にあるアルカリ土類金属原子を短レーザーパルスによって複数の超微細準位にコヒーレントに励起すると, 核スピン偏極がI=1/2の核種については最大89%, I=3/2の核種については最大76%にまで数ナノ秒の時間スケールで変動することを理論的に示した。これは, 超高速核スピン偏極が理論的に可能であることを示すものであり, 寿命の短い不安定核種へも原理的に応用できると言う点で原子核物理学の研究に大きく寄与する。
また, 核スピン偏極の実験実証に先んじて, 超高速電子スピン偏極を世界で初めて実験的に観測した。得られた結果は我々のab-initio理論計算の結果と良く一致した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] All-optical control and direct detection of ultrafast spin-polarization in a multi-valence-electron system2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nakajima, Y. Matsuo, T. Kobayashi
    • 雑誌名

      Physical Review A 77

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of ultrafast nuclear spin polarization induced by short laser pulses2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Physical Review Letters 99

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-polarization using optical methods2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11^<th> International Workshopon Polarized Sources and Targets

      ページ: 195-200

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear spin polarization induced by ultrafast laser pulses2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 915

      ページ: 996-1001

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Ultrafast Nuclear Spin Polarization by Short Laser Pulses2007

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings 980

      ページ: 289-294

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoionization characteristics of Sr into 6skl continua through the spin-resolved ion detection by laser-induced fluorescence2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo, T. Kobayashi, N. Yonekura, and T. Nakajima:
    • 雑誌名

      Japanese Journal Applied Physics 46

      ページ: 1181-85

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] パルスレーザー誘起スピン偏極2007

    • 著者名/発表者名
      中嶋 隆
    • 雑誌名

      日本物理学会誌 62

      ページ: 230-238

    • NAID

      110006242010

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Effects of laser intensity and applied electric field on coherent control of spin polarization by short laser pulses2006

    • 著者名/発表者名
      T.Nakajima
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 88

      ページ: 111105-111107

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] First step toward ultrafast nuclear-spin polarization: All-optical control and direct detection of ultrafast electron-spin polarization using fs laser pulses2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nakajima, Y. Matsuo, T. Kobayashi
    • 学会等名
      18th International Spin Physics Symposium (SPIN2008)
    • 発表場所
      Virginia, USA
    • 年月日
      2008-10-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast Nuclear Spin Polarization by Short Laser Pulses2007

    • 著者名/発表者名
      T. Nakajima
    • 学会等名
      12th InternationaI Workshop on Polarized Sources, Targets & Polarimetry (PSTP07)
    • 発表場所
      Brookhaven, USA
    • 年月日
      2007-09-10
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Experimental observation and control of ultrafast spin-polarization using fs laser pulses2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo, T. Kobayashi, T. Nakajima
    • 学会等名
      16^<th> International Laser Physics Workshop (LPHYS'07)
    • 発表場所
      Leon, Mexico
    • 年月日
      2007-08-23
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 核スピン偏極装置及び該方法2006

    • 発明者名
      中嶋 隆
    • 権利者名
      京都大学
    • 産業財産権番号
      2006-269108
    • 出願年月日
      2006-09-29
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-11-18  

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