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超短レーザーパルス照射による高効率・高汎用核スピン偏極

研究課題

研究課題/領域番号 20244025
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 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) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
34,840千円 (直接経費: 26,800千円、間接経費: 8,040千円)
2010年度: 10,530千円 (直接経費: 8,100千円、間接経費: 2,430千円)
2009年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
2008年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
キーワード核スピン / 偏極 / コヒーレンス / 光イオン化 / 超短パルスレーザー / 超短パルス
研究概要

実験研究については, Yb原子ビームを偏極ターゲットとした実験セットアップを組み上げ,共鳴光励起および光イオン化によって生成したYb+イオンの核スピン偏極度を光学的に検出するために必要な狭帯域(フーリエ限界)ナノ秒パルスレーザーを開発した。理論研究については,現行偏極スキームよりもさらに優れたスキームが無いかを検討し,超短レーザーパルス列を用いた新しい偏極スキームを考案した。エキゾチック原子の一種であるミュオニウムにこの新スキームを適用したところ, 5ナノ秒間隔で5つの1ピコ秒パルスを照射することにより, 80%もの高偏極を得られる事が理論的にわかった。

報告書

(5件)
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (20件) (うち査読あり 19件) 学会発表 (23件)

  • [雑誌論文] A scheme to polarize nuclear-spin of atoms by a sequence of short laser pulses : application to the muonium2010

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

      Optics Express

      巻: 26 ページ: 27468-27480

    • NAID

      120003386620

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong field ionization of a heteronuclear diatomic molecule2010

    • 著者名/発表者名
      Xianghe Ren and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: A82 ページ: 63410-63410

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of filament and plasma channel by the Bessel incident beam in Ar gas : role of the outer part of the beam2010

    • 著者名/発表者名
      Zhenming Song and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 18 ページ: 12923-12938

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiphoton ionization of the calcium atom by linearly and circularly polarized laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      Gabriela Buica and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Phys Rev

      巻: A 81 ページ: 43418-43418

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of attosecond XUV pulses utilizing a broadband UV-VUV pumping2010

    • 著者名/発表者名
      Jun Chen, Ryuji Itakura, and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 18 ページ: 2020-2035

    • NAID

      120002036598

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A scheme to polarize nuclear-spin polarization by a sequence of short laser pulses : application to the muonium2010

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

      Optics Express

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiphoton ionization of the calcium atom by linearly and circularly polarized laser fields2010

    • 著者名/発表者名
      G. Buica, T. Nakajima
    • 雑誌名

      Phys Rev. A 81

      ページ: 43418-43418

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong field ionization of a heteronuclear diatomic molecule2010

    • 著者名/発表者名
      Xianghe Ren, Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 82 ページ: 63410-63410

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First Step Toward Ultrafast Nuclear-Spin Polarization : All-optical Control and Direct Detection of Ultrafast Electron-Spin Polarization Using Femtosecond Laser Pulses2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima, Yukari Matsuo, and Tohru Kobayashi
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: Vol.1149 ページ: 876-879

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Characterization of attosecond XUV pulses from photoelectron spectra of atoms2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Chen and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Laser Physics

      巻: 19 ページ: 1586-1590

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transverse-mode dependence of femtosecond filamentation2009

    • 著者名/発表者名
      Zhenming Song, Zhigang Zhang, and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Optics Express

      巻: 17 ページ: 12217-12229

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the carrier-envelope phase on atomic ionization by the pulse train in the multiphoton-ionization regime2009

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

      Phys. Rev

      巻: A 79 ページ: 43414-43414

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast nuclear spin polarization for isotopes with large nuclear spin2009

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

      J. Opt. Soc. Am

      巻: B 26 ページ: 572-580

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiphoton ionization through the triplet states of Mg by linearly and circularly polarized laser pulses2009

    • 著者名/発表者名
      Gabriela Buica and Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Phys. Rev

      巻: A 79 ページ: 13419-13419

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast nuclear spin polarization for isotopes with large nuclear spin2009

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

      J.Opt.Soc.Am B 26

      ページ: 572-580

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the carrier-envelope phase on atomic ionization by the pulse train in the multiphoton-ionization regime2009

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

      Physical Reiew A

      巻: 79 ページ: 43414-43414

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiphoton ionization through the triplet states of Mg by linearly and circularly polarized laser pulses2009

    • 著者名/発表者名
      Gabriela Buica, Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Physical Review A 79

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ultrafast nuclear spin polarization for isotopes with large nuclear spin2009

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

      Journal of the Optical Society of America B 26

      ページ: 572-580

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the pulse area and pulse number on the population dynamics of atoms interacting with a train of ultrashort pulses2008

    • 著者名/発表者名
      H. Tang, T. Nakajima
    • 雑誌名

      Opt.Commun. 281

      ページ: 4671-4671

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of the pulse area and pulse number on the population dynamics of atoms interacting with a train of ultrashort2008

    • 著者名/発表者名
      Hua Tang, Takashi Nakajima
    • 雑誌名

      Optics Communications 281

      ページ: 4671-4675

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超高速イオン化によるイオン状態コヒーレンスの生成(II)2011

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 超短レーザーパルス列によるスピン偏極:ミュオニウムへの応用2011

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子の高強度光イオン化における量子干渉効果-異核2原子分子と等核2原子分子の違い-2011

    • 著者名/発表者名
      X. Ren, 中嶋隆
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 重ね合わせガウスビームによるフェムト秒フィラメント2011

    • 著者名/発表者名
      宋振明, 中嶋隆
    • 学会等名
      春期第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 超短レーザーパルス列によるスピン偏極:ミュオニウムへの応用2011

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第58回応用物理学関係連合講演会,25p-KG-12
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Can coherence be produced upon ionization?2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 学会等名
      IVth International Conference on Frontiers of Nonlinear Physics (FNP2010)
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod (Russia)
    • 年月日
      2010-07-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Ultrafast nuclear-spin polarization in ions : fate of ions after the fast electron ejection2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nakajima
    • 学会等名
      Workshop on Entanglement and Quantum Control
    • 発表場所
      曲阜(中国)
    • 年月日
      2010-06-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Attosecond photoelectron-SPIDER using a two-color pumping2010

    • 著者名/発表者名
      Jun Chen, Ryuji Itakura, and Takashi Nakajima
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies(Pacifichem 2010)
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Polarizing nuclear-spin by a sequence of short laser pulses : application to polarize muonium2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima, Yukari Matsuo, and Tohru Kobayashi
    • 学会等名
      The 19th International Spin Physics Symposium(SPIN2010)
    • 発表場所
      Julich, Germany
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Can coherence be produced upon ionization?2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 学会等名
      IVth International Conference on Frontiers of Nonlinear Physics(FNP2010)
    • 発表場所
      Nizhny Novgorod, Russia
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Attosecond photoelectron-SPIDER using a VUV pumping2010

    • 著者名/発表者名
      Jun Chen, Ryuji Itakura, and Takashi Nakajima
    • 学会等名
      19th International Laser Physics Workshop(LPHYS' 10)
    • 発表場所
      Brasil
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Role of the outer part of the beam for the formation of filament : Gaussian beam versus Bessel beam2010

    • 著者名/発表者名
      Zhenming Song and Takashi Nakajima
    • 学会等名
      19th International Laser Physics Workshop(LPHYS' 10)
    • 発表場所
      Brasil
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Ultrafast nuclear-spin polarization in ions : fate of ions after the fast electron ejection2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima
    • 学会等名
      Workshop on Entanglement and Quantum Control
    • 発表場所
      Qufu, China
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 超高速イオン化によるイオン状態コヒーレンスの生成2010

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 1光子共鳴1光子イオン化によるアト秒光電子SPIDER : energy-shear量による再構築パルスの忠実度の違いについて2010

    • 著者名/発表者名
      J. Chen, 板倉隆二, 中嶋隆
    • 学会等名
      春期第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Polarizing nuclear-spin by a sequence of short laser pulses : application to polarize muonium and ytterbium2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nakajima, Y. Matsuo, T. Kobayashi
    • 学会等名
      The 19th International Spin Physics Symposium (SPIN2010)
    • 発表場所
      Julich, Germany
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 超高速イオン化によるイオン状態コヒーレンスの生成2010

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第57回応用物理学関係連合講演会,20aF-2
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] Change of ultrafast nuclear-spin polarization upon photoionization by short laser pulses2009

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nakajima, Yukari Matsuo, sand Tohru Kobayashi
    • 学会等名
      3th International Workshop on Polarized Sources, Targets & Polarimetry(PSTP09)
    • 発表場所
      Ferrara, Italy
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Transverse-mode dependence of femtosecond filamentation2009

    • 著者名/発表者名
      Zhenming Song, Zhigang Zhang, and Takashi Nakajima
    • 学会等名
      18th International Laser Physics Workshop(LPHYS' 09)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] パルス列による原子イオン化の位相依存性2009

    • 著者名/発表者名
      中嶋隆
    • 学会等名
      春期第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Characterization of attosecond XUV pulses from photoelectron spectra of atoms2009

    • 著者名/発表者名
      J. Chen, 中嶋隆
    • 学会等名
      春期第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Transverse-mode-dependence of Femtosecond Filamentation2009

    • 著者名/発表者名
      Z. Song, 中嶋隆
    • 学会等名
      春期第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Change of ultrafast nuclear-spin polarization upon photoionization by short laser pulses2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nakajima, Y. Matsuo, T. Kobayashi
    • 学会等名
      13th International Workshop on Polarized Sources, Targets & Polarimetry (PSTP09)
    • 発表場所
      Ferrara, Italy
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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