• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ポジトロニウムとポジトロニウム負イオンの基礎および応用研究の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17H01074
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 量子ビーム科学
研究機関東京理科大学

研究代表者

長嶋 泰之  東京理科大学, 理学部第二部物理学科, 教授 (60198322)

研究分担者 満汐 孝治  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 (10710840)
Chiari Luca  千葉大学, 大学院工学研究院, 特任助教 (20794572)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
43,290千円 (直接経費: 33,300千円、間接経費: 9,990千円)
2020年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2018年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2017年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
キーワードポジトロニウム / ポジトロニウム負イオン / 光脱離 / ビーム / 束縛エネルギー / 共鳴 / 運動誘起共鳴 / 量子干渉 / 回折 / 干渉 / 光脱離閾値 / ポジトロニウムビーム / ポジトロニウム回折
研究成果の概要

研究代表者が開発したポジトロニウム負イオン(陽電子1個と電子2個の束縛状態)の高効率生成技術を利用した研究を展開した。まず、エネルギー可変ポジトロニウムビームの高品質化を行った。この装置ではポジトロニウム負イオンを電場加速の後にレーザー光照射して電子を脱離させることによってエネルギー可変ポジトロニウムビームを生成する。本研究によって高品質ポジトロニウムビームを生成することに成功した。次にこれを用いてポジトロニウムの運動誘起共鳴の観測を行った。またポジトロニウム負イオンの束縛エネルギーを測定することにも成功した。いずれも世界初の研究であり、この分野では極めて大きな成果である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ポジトロニウム負イオンは最も単純な三体束縛状態であり、その特性を明らかにすることは基礎物理学的に重要である。これを目的として束縛エネルギーの計算など理論的な研究はかなり進んでいたが、生成効率が極めて低かったため、実験による研究はほとんど行われていなかった。本研究で独自のポジトロニウム負イオン高効率生成技術を駆使して束縛エネルギーが初めて測定されたことは、この分野にとって大きな成果である。また本研究では高品質エネルギー可変ポジトロニウムビームが得られた。これを用いたポジトロニウム運動誘起共鳴の観測も大きな成果である。今後はこのビームを利用した固体表面の解析も可能になると期待される。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 11件、 招待講演 10件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Texas Arlington(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Threshold Photodetachment Spectroscopy of the Positronium Negative Ion2020

    • 著者名/発表者名
      Michishio Koji、Kuma Susumu、Nagata Yugo、Chiari Luca、Iizuka Taro、Mikami Riki、Azuma Toshiyuki、Nagashima Yasuyuki
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 125 号: 6 ページ: 063001-063001

    • DOI

      10.1103/physrevlett.125.063001

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Motion-Induced Transition of Positronium through a Static Periodic Magnetic Field in the Sub-THz Region2020

    • 著者名/発表者名
      Nagata Y.、Michishio K.、Iizuka T.、Kikutani H.、Chiari L.、Tanaka F.、Nagashima Y.
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 124 号: 17 ページ: 173202-173202

    • DOI

      10.1103/physrevlett.124.173202

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Positronium Negative Ions: The Simplest Three Body State Composed of a Positron and Two Electrons2020

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Yasuyuki
    • 雑誌名

      Recent Progress in Few-Body Physics, Proceedings of the 22nd International Conference on Few-Body Problems in Physics

      巻: 238 ページ: 3-9

    • DOI

      10.1007/978-3-030-32357-8_1

    • ISBN
      9783030323561, 9783030323578
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Positronium Negative Ions: The Simplest Three Body State Composed of a Positron and Two Electrons2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 雑誌名

      FB22 2018: Recent Progress in Few-Body Physics, Springer Proceedings in Physics book series

      巻: 238 ページ: 3-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A high-quality and energy-tunable positronium beam system employing a trap-based positron beam2019

    • 著者名/発表者名
      Michishio K.、Chiari L.、Tanaka F.、Oshima N.、Nagashima Y.
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 90 号: 2 ページ: 023305-023305

    • DOI

      10.1063/1.5060619

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient and surface site-selective ion desorption by positron annihilation2018

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Takayuki、Yamashita Takashi、Nagira Masaru、Yabuki Hisakuni、Nagashima Yasuyuki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 7197-7197

    • DOI

      10.1038/s41598-018-25506-5

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development of a high-brightness, energy-tunable positronium beam for surface scattering experiments2018

    • 著者名/発表者名
      Michishio Koji、Chiari Luca、Tanaka Fumi、Oshima Nagayasu、Nagashima Yasuyuki
    • 雑誌名

      JJAP Conference Proceedings

      巻: 7 ページ: 011304-011304

    • DOI

      10.7567/jjapcp.7.011304

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Experimental and computational studies of positron-stimulated ion desorption from TiO2(1?1?0) surface2017

    • 著者名/発表者名
      Yamashita T、Hagiwara S、Tachibana T、Watanabe K、Nagashima Y
    • 雑誌名

      MATERIALS RESEARCH EXPRESS

      巻: 4 号: 11 ページ: 116303-116303

    • DOI

      10.1088/2053-1591/aa9454

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 陽電子消滅誘起イオン脱離2017

    • 著者名/発表者名
      立花隆行、長嶋泰之
    • 雑誌名

      原子衝突学会誌しょうとつ

      巻: 14 ページ: 44-50

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 低速陽電子ビーム技術の新展開2021

    • 著者名/発表者名
      長嶋泰之
    • 学会等名
      第68回応用物理学会春季学術講演会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポジトロニウム負イオンのしきい光脱離の赤外レーザー分光2021

    • 著者名/発表者名
      満汐孝治、久間晋、永田祐吾、Chiari Luca、飯塚太郎、三上力久、東俊行、長嶋泰之
    • 学会等名
      低速陽電子実験施設研究会 2021年2月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 静的な周期磁場を通過するポジトロニウムの超微細構造の共鳴遷移2021

    • 著者名/発表者名
      永田祐吾、満汐孝治、飯塚太郎、鞠谷温人、L. Chiari、田中文、長嶋泰之
    • 学会等名
      低速陽電子実験施設研究会2021年2月
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポジトロニウム干渉実験に向けたグラフェンの電子線開設スポットの加熱処理による尖鋭化2020

    • 著者名/発表者名
      三上力久、永田雄吾、長嶋泰之
    • 学会等名
      原子衝突学会第45回年会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 運動誘起共鳴によるポジトロニウムの超微細構造共鳴遷移の周期数依存性2020

    • 著者名/発表者名
      永田祐吾,三上力久,長嶋泰之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会 2020年
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ポジトロニウム負イオンのしきい光脱離分光実験2020

    • 著者名/発表者名
      満汐孝治, 久間晋, 永田祐吾, Chiari Luca, 飯塚太郎, 三上力久, 東俊行, 長嶋泰之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会 2020年
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Positron surface processes - positronium negative ion emission and positron-annihilation-induced ion desorption from surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 学会等名
      15th International Conference of Computational Methods in Sciences and Engineering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Progress in the study of energy tunable Ps beams employing the Ps- photodetachment technique2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagashima, K. Michishio, L. Chiari, Y. Nagata, H. Terabe, S. Iida, F. Tanaka, T. Iizuka and N. Oshima
    • 学会等名
      15th International Workshop on Slow Positron Beam Techniques and Applications
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 運動誘起共鳴によるポジトロニウムの超微細構造遷移の観測実験2019

    • 著者名/発表者名
      飯塚太郎, 永田祐吾, 満汐孝治,鞠谷温人, 田中文, L. Chiari, 長嶋泰之
    • 学会等名
      原子衝突学会第44回年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 静周期磁場によるポジトロニウム超微細構造遷移の実験2019

    • 著者名/発表者名
      永田祐吾、満汐孝治、飯塚太郎、田中文、鞠谷温士、Luca Chiari、大島永康、長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Positronium negative ions: the simplest three body state composed of a positron and two electrons2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 学会等名
      XXII International Conference on Few-Body Problems in Physics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ps and Ps- production using alkali-metal coated surfaces and its applications2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 学会等名
      18th International Conference on Positron Annihilation, Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Laser spectroscopic studies on the positronium negative ion and its application to an energy-tunable positronium beam2018

    • 著者名/発表者名
      K. Michishio, L. Chiari, T. Tanaka, S. Kuma, T. Azuma, K. Wada, I. Mochizuki, T. Hyodo, A. Yagishita, Y. Nagashima
    • 学会等名
      18th International Conference on Positron Annihilation, Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Toward the observation of the hyperfine transition of positronium using a multi-layered transmission magnetic grating2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagata, K. Michishio, L. Chiari, F. Tanaka, N. Ohshima, Y. Nagashima
    • 学会等名
      18th International Conference on Positron Annihilation, Orlando, USA
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Observation of positron stimulated ion desorption from LiF surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tachibana, D. Hoshi, R. Gladen, Y. Nagashima
    • 学会等名
      Toward the observation of the hyperfine transition of positronium using a multi-layered transmission magnetic grating
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental studies on positronium negative ions2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 学会等名
      International Workshop on Atomic and Molecular Collisions
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 静周期磁場によるポジトロニウム超微細構造遷移の実験2018

    • 著者名/発表者名
      永田祐吾、満汐孝治、飯塚太郎、田中文、鞠谷温士、Luca Chiari、大島永康、長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] N型Ge(111)からのポジトロニウム放出2018

    • 著者名/発表者名
      海和俊亮、岩森大直、飯田進平、望月出海、和田健、兵頭俊夫、長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学複合原子力科学研究所専門研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 透過型多層薄膜磁気格子によるポジトロニウム超微細構造の磁気共鳴観測の検討2018

    • 著者名/発表者名
      永田祐吾、満汐孝治、田中文、Luca Chiari、大島永康、長嶋泰之
    • 学会等名
      日本物理学会第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Shape resonance of the positronium negative ion2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki NAGASHIMA, Koji MICHISHIO, Tsuneto KANAI, Susumu KUMA, Toshiyuki AZUMA, RIKEN, Ken WADA, Izumi MOCHIZUKI, Toshio HYODO and Akira YAGISHITA
    • 学会等名
      XXX International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collision (ICPEAC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Ps- beams and photodetachment spectroscopy (plenary)2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki NAGASHIMA
    • 学会等名
      XIX International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physics (POSMOL2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Experimental studies on Ps- for precision physics2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nagashima
    • 学会等名
      Precision Physics, Quantum Electrodynamics and Fundamental Interactions
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シリコン表面におけるポジトロニウム生成2017

    • 著者名/発表者名
      河裾厚男、前川雅樹、和田健、宮下敦巳、海和俊亮、長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所専門研究会「陽電子科学とその理工へ応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ポジトロニウム負イオンの光脱離におけるレーザ偏角依存性2017

    • 著者名/発表者名
      田中文,満汐孝治,L. Chiar,永田祐吾,大島永康, 長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所専門研究会「陽電子科学とその理工へ応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] タングステ薄膜を用いた低エネルギーポジトロニウムの生成2017

    • 著者名/発表者名
      田中拓也,海和俊亮,飯田進平,山下貴志,望月出海,兵頭俊夫,長嶋泰之
    • 学会等名
      京都大学原子炉実験所専門研究会「陽電子科学とその理工へ応用」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ポジトロニウムビームを用いた表面散乱実験2017

    • 著者名/発表者名
      満汐孝治、Luca Chiari、田中文、大島永康、長嶋泰之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ポジトロニウム負イオンの光脱離におけるレーザー偏光の影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中文、満汐孝治、Luca Chiari、長嶋泰之
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 東京理科大学 理学部第二部物理学科/大学院理学研究科物理学専攻 長嶋研究室

    • URL

      https://www.rs.kagu.tus.ac.jp/ynagahp/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-02-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi