| 研究課題/領域番号 |
20K03805
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分13020:半導体、光物性および原子物理関連
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
榎本 勝成 富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (50452090)
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| 研究分担者 |
石元 孝佳 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50543435)
馬場 正昭 京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (80189729)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 分子分光 / イッテルビウム / 光会合 / 前期解離 / バッファーガス冷却 / 低温分子 / レーザー分光 / 原子間ポテンシャル / 原子衝突 / 量子化学計算 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、イッテルビウムの二原子分子（Yb2）の可視領域のレーザー分光を行い、各電子状態の原子間ポテンシャルなどの分子の特性を調べる。そして、分光データと量子化学計算から、極低温Yb原子を用いた次世代原子時計や量子シミュレータなどの研究に有用な知見を提供する。実験は、Yb金属を500℃程度に加熱して得られる分子線をパルスレーザーで分光する低分解能実験と、低温ヘリウムガス中でレーザーアブレーション法で生成したYb2分子を連続発振レーザーで分光する高分解能実験の２種類を行う。
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| 研究成果の概要 |
イッテルビウムの二原子分子(Yb2)について調べるために、高温のYb蒸気を用いたレーザー分光を行い、光会合（基底状態の原子対が光励起によって励起状態の分子になること）とそれに伴う前期解離が起きていることを確認した。蛍光の時間分布などから、前期解離によって解離した原子の状態を決定することができた。この解離プロセスの判明により、従来うまく説明できていなかった極低温Yb原子の光会合分光の線幅の振る舞いが、説明できるようになった。また、バッファーガス冷却法に基づく分子分光法を確立するため、PbOをサンプルとしたレーザー分光研究も進めた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
イッテルビウム原子（Yb）はレーザー冷却法に基づく量子シミュレータや原子時計などに利用されており、その二原子分子を理解することは、原子の衝突特性などの理解につながる。本研究を通じて、Ybの1S0-1P1遷移近傍の分子状態の解離ダイナミクスについて、特に理解が深まった。また、PbOの分光研究を通じて、バッファーガス冷却法による分子分光の特徴や優位性などの理解が深まった。
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