| 研究課題/領域番号 |
22K13990
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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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 | 国立研究開発法人理化学研究所 |
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研究代表者 |
木村 直樹 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 研究員 (80846238)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
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| キーワード | 多価イオン / 極低温静電型イオン蓄積リング / 超微細相互作用 / 超微細構造 / 超微細誘起遷移 / 孤立多価イオン / 極低温静電イオン蓄積リング / 準安定状態寿命 / 遷移確率 / 時間分解レーザー分光 / 準安定状態寿命測定 / 電子ビームイオントラップ / 疑似ゼーマンフリー分光 / プラズマアシストレーザー分光 / 静電型イオン蓄積 / 準安定状態 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
電子と原子核の間の磁気的相互作用に起因する『超微細(構造)誘起遷移』は、原子-原子核の異なる階層間を繋ぐ興味深い研究対象である。
基礎的な物理現象であるにもかかわらず、その遷移寿命の実験値と理論計算には有意な差があることが複数の研究で報告されており、その原因は現状不明である。
本研究では、外部摂動、特に磁場による影響を排除したクリーンな環境下で、多価イオンの準安定状態寿命を測定し、超微細(構造)相互作用を研究する。
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| 研究成果の概要 |
超微細相互作用の研究を目的に、理化学研究所の極低温静電型イオン蓄積リング（RIKEN cryogenic electrostatic ion storage ring:RICE）を用いた多価イオンビーム蓄積実験を遂行した。Ne様多価塩素イオンビームを磁場のない極高真空環境下に長時間（～1秒）捕捉することを達成し、ビーム由来の極端紫外光の観測にも成功した。
また、関連研究として、低磁場の電子ビームイオントラップを用いた多価イオン分光実験および遷移確率測定実験も推進した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
多価イオンは、相対性理論や量子電磁力学の影響を大きく受ける特異な原子である。その原子構造及びダイナミクスは、基礎物理を研究するための非常に良い題材として広く知られている。また近年、マルチメッセンジャー天文学、核融合プラズマ、短波長光源開発など、多種多様な応用用途が見つかり、その研究需要は尽きる気配が無い。多価イオンを空間捕捉する実験の先行研究を概観すると、多くの実験が磁場中に多価イオンを閉じ込める方式を取っている。多価イオンを磁場のない環境に長時間捕捉することに成功した本研究成果は、磁場中で観測が困難な準位構造やダイナミクスの研究に繋がり、大きな意義を持つ。
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