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広い質量数範囲に適用可能な低エネルギー偏極不安定核ビーム技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17654051
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理
研究機関大阪大学

研究代表者

松多 健策  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50181722)

研究分担者 福田 光順  大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50218939)
三原 基嗣  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教 (60294154)
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
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード実験核物理 / 原子・分子物理 / 核モーメント / 金属物性 / β-NMR / 核スピン偏極 / 傾斜薄膜通過法 / 荷電交換反応 / 偏極移行 / 磁性 / 入射核破砕過程 / 偏極重陽子反応
研究概要

核スピン偏極した不安定原子核ビームは核構造や物質科学の分野において核モーメント測定や金属、磁性体、絶縁体、半導体結晶内部における局所場測定になくてはならない。原子核の質量数によらず、ユニバーサルに偏極不安定核ビームを生成する技術を確立するため、様々な方法を研究し、得られた偏極ビームを用いた応用研究を行っている。19年度、中間エネルギーでの荷電交換反応での偏極現象と傾斜薄膜通過法による原子偏極移行を研究した。
放射線医学総合研究所の重イオンシンクロトロンHIMACを用いて、核子当り100MeVの荷電交換反応28Si+Beや22Ne+Beの衝突で生成する28Pや22Fの核スピン偏極をβ-NMR法にて観測した。荷電交換反応では、入射核破砕過程に比較して運動量分布はやや狭く、中心運動量はビームより2%程度減速している。ピックアップ反応と比較すると運動量分布が広く、減速量は少ないことも有って、偏極量は多少小さくなるが有限の偏極量が観測でき、有望な方法である事が明らかになった。得られた偏極を用いて、28Pや22Fの核磁気モーメントや22Fの電気四重極モーメントを決定するとともに、28PのPt中の偏極緩和時間の測定を行った。
傾斜薄膜通過法による原子偏極移行については、原子力研究機構のタンデム施設内にあるKEK東海の低エネルギー不安定核ビーム施設TRIACにて、ポリスチレンの多重薄膜通過で生成する8Liの核スピン偏極のエネルギー依存性や薄膜枚数依存性の他、中重核123In核スピン偏極を測定した。今のところは約2%の偏極量に留まっているが、今後の発展が期待できる結果が得られた。3月にも実験を予定しており、最終の報告には、この結果と成果発表を掲載する。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2007 その他

すべて 雑誌論文 (25件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Spin Polarization of 23Ne Produced in Heavy Ion Reactions2007

    • 著者名/発表者名
      M. Mihara, R. Matsumiya, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Proc. 11th Int. Workshop on Polarized Sources and Targets (World Scientific)

      ページ: 188-191

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Shallow nitrogen acceptor in TiO_2 studied by β-NMR spectroscopy.2007

    • 著者名/発表者名
      M. Mihara, R. Matsumiya, K. Shimomura, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Physica B 401-402

      ページ: 430-432

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization and momentum distribution of 23Ne and 25Al produced in one nucleon pickup reactions at 100A MeV.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, T. Nagatomo, M. Mihara, R. Matsumiya 他
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc. 915

      ページ: 837-840

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic moment of short lived β-emitter 24mAl2007

    • 著者名/発表者名
      D. Nishimura, J. Komurasaki, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 45-46

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Quadrupole moment of 25Al2007

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, M. Mihara T. Nagatomo 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 47-48

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic moment of proton-rich unstable nucleus 28P2007

    • 著者名/発表者名
      D. Nishimura, J. Komurasaki, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 49-50

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Polarization of unstable nuclei produced through single nucleon pickup and charge-exchange reactions at 100 AMeV2007

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, M. Fukuda, M. MIhara 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 51-52

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Spin-lattice relaxation of 25Al and 28P in Pt2007

    • 著者名/発表者名
      M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 60-61

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of polarized β-emitter 25Al2007

    • 著者名/発表者名
      D. Ishikawa, M. Mihara, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 62-63

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of spin-polarized radioactive nuclear beams at TRIAC Facility2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Hirayama, M. Mihara, S. C. Jeong, H. Miyatake, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Annual Report 2006 of Osaka Univ. Lab. of Nucl. Studies

      ページ: 68-69

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] NQR of 25Al in α-Al_2O_32007

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, M. Mihara, T. Nagatomo, R. Matsumiya 他
    • 雑誌名

      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」(18年度)研究会報告

      ページ: 111-114

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Magnetic moment of 28P

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, M. Mihara, D. M. Zhou, Y. N. Zheng 他
    • 雑誌名

      Nuclear Physics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin-lattice relaxation of 25Al and 28P in Pt

    • 著者名/発表者名
      M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura, T. nagatomo 他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hyperfine interaction of 25Al in a-Al_2O_3 and its quadrupole moment

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuta, M. Mihara, T. Nagatomo, R. Matsumiya 他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic moment of short lived β-emitter 24mAl

    • 著者名/発表者名
      D. Nixhimura, K. Matsuta, M. Mihara, R. Matsumiya 他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization of 23Ne, 24m,25Al and 28P produced trough single nucleon pickup and charge-exchange reactions at 100 AMeV

    • 著者名/発表者名
      T. Ohtsubo, H. Hirano, S. Takahashi, K. Matsuta 他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic moment of proton halo nucleus 28P

    • 著者名/発表者名
      D. M. Zhou, Y. N. Zheng, K. Matsuta, M. Mihara 他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (印刷中)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spin Polarization of ^<23>Ne Produced in Heavy Ion Reactions

    • 著者名/発表者名
      M.Mihara, R.Matsumiya, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Proc. Int. Symp. on Polarized Sources and Targets (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] NQR of ^<25>Al in α-Al_2O_3

    • 著者名/発表者名
      K.Matsuta他
    • 雑誌名

      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会報告 (in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Production of Nuclear Polarization of Na Isotopes at ISAC/TRIUMF and its Hyperfine Interaction

    • 著者名/発表者名
      K.Minamisono, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] β-Ray Angular Distribution from Purely Nuclear Spin Aligned ^<20>Na

    • 著者名/発表者名
      K.Minamisono, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Quadrupole Moments of Na Isotopes

    • 著者名/発表者名
      M.Ogura, T.Nagatomo, K.Minamisono, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nuclear Spin Orientation Created in Heavy Ion Collisions and the Sign of the Q Moment of ^<13>B

    • 著者名/発表者名
      T.Nagatomo, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Precise Nuclear Quadrupole Moments of ^8B and ^<13>B

    • 著者名/発表者名
      T.Nagatomo, T.Sumikama, M.Ogura, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hyperfine Interactions of Short-Lived β Emitters in Pd

    • 著者名/発表者名
      M.Mihara, S.Kumashio, K.Matsuta他
    • 雑誌名

      Hyperfine Interactions (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 24mAlの磁気モーメント2007

    • 著者名/発表者名
      小紫順治
    • 学会等名
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 28Pの磁気モーメント2007

    • 著者名/発表者名
      福田光順
    • 学会等名
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Pt中25Al,28Pのスピン格子緩和時間測定2007

    • 著者名/発表者名
      三原基嗣
    • 学会等名
      「原子核プローブ生成とそれを用いた物性研究」研究会
    • 発表場所
      京都大学原子炉実験所
    • 年月日
      2007-11-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 中間エネルギー重イオン衝突における一核子ピックアップ及び荷電交換反応で生成され23Ne,24m,25Al及び28Pの核スピン偏極2007

    • 著者名/発表者名
      松多健策
    • 学会等名
      日本物理学会62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 24mAlの磁気モーメントの測定2007

    • 著者名/発表者名
      小紫順治
    • 学会等名
      日本物理学会62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-09-22
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic moment of proton halo nucleus 28P2007

    • 著者名/発表者名
      松多健策
    • 学会等名
      XIV Int. Conf. on Hyperfine Interactions
    • 発表場所
      Foz de Iguasu, Brazil
    • 年月日
      2007-08-09
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic moment of 28P2007

    • 著者名/発表者名
      松多健策
    • 学会等名
      International Nuclear Physics Conference
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2007-06-06
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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