| 研究概要 |
平坦誘電体表面での横電場エバネッセント波の合成によって形成される格子状局所的回転電場と、原子共鳴周波数の高周波数側及び低周波数側に離調した定在エバネッセント波で形成する双極子トラップポテンシャルにより、Cs原子を2次元的にトラップし、2次元スピン偏極パターンを形成し、放射特性のスピン依存性、量子相関、光近接場における広義の共振器量子電気力学効果を、原子と放射場の近接場相互作用と、その角運度量選択則やパリティー保存にもたらす質的な変化から解明する新規量子系開発のため、実験研究と、理論研究を遂行した。
実験研究では、磁場配置に微調整機構を持つ磁気光学トラップに、Tiサファイアレーザーからの高パワーを加えた冷却原子供給実験装置の改善を行うとともに、双極子力2次元トラップと局所偏極場を組合せる8角ピラミッド型プリズムによる新規設計トラップ機構を用いて、表面近傍にトラップされたCs原子をスピン選択共鳴イオン化分光技術により精密計測し、原子トラップ数の定量評価,トラップ充填時間とトラップ寿命、イオン化に伴う取り出し時定数等を実験的に評価し、併せてスピン偏極原子の二次元格子生成・観測の光学系開発を完成し、スピン偏極原子格子研究の基礎を固めた。
理論研究では、格子状に並んだ局所的回転電場がつくる原子スピン分布を考慮し,表面近傍にある原子との放射場相互作用における角運度量選択則やパリティー保存に対し、光近接場における広義の共振器量子電気力学効果がもたらす質的な変化を評価した。特に、自由空間では観測されないような、スピン偏極に伴うリコイルがトラップ原子の過熱に影響しにくい利点や、スピン偏極レートの近接場増強特性を評価するとともに、表面スピン偏極原子操作への展開、表面近傍での原子冷却機構の検討を通じて,さまざまな基礎研究に提供しうる新デバイスを探究した。
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