物性プローブとしての偏極不安定核ビーム開発

• 研究課題/領域番号: 23600007
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 三原 基嗣 大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60294154)
• 研究分担者: 松多 健策 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (50181722) ; 福田 光順 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (50218939)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 核物性 / 超微細相互作用 / 不安定核 / 核磁気共鳴 / 不純物

研究成果の概要

物質中に埋め込まれた短寿命β線放射性核の核磁気共鳴を行うβ-NMR法は、従来の手法に比べ格段に高いNMR検出感度を示すため、物質中にごく僅かしか存在しない不純物原子の微視的研究を可能にする。本研究では、リチウム、窒素、リン、銅などの短寿命同位体核の、核反応によるスピン偏極ビーム生成法を新たに開発し、β-NMRプローブとしての利用を可能にした。さらに、開発したプローブ核を用いて物性研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Production of spin polarized 58Cu and its magnetic moment (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Ishibashi, Y. Abe, Y. Kamisho, Y. Morita, J. Ohno, M. Tanaka, S. Shinozaki, R. Kanbe, M. Fukuda, K. Matsuta, A. Ozawa, D. Nagae, S. Inaba, S. Okada, Y. Saito, H. Ueno, K. Yamada, T. Izumikawa, T. Ohtsubo, S. Momota, D. Nishimura, T. Suzuki, 他10名
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 6
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] β-NMR study of boron in diamond (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Izumikawa, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, T. Ohtsubo, S. Ohya, T. Minamisono
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 231 ページ: 11-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-beam Mossbauer study of 57Mn implanted into a low-temperature Xe (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, and A. Kitagawa
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 226 号: 1-3 ページ: 35-40
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0913-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Time-resolved Mossbauer spectra obtained after 57Mn implantation in Si (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Kobayashi, M. Mihara, T. Nagatomo, Y. Yamada, M. K. Kubo, J. Miyazaki, W. Sato, S. Sato, and A. Kitagawa
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 226 号: 1-3 ページ: 679-685
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0949-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-polarized radioactive isotope beam produced by tilted-foil technique (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Hirayama, M. Mihara, Y. Watanabe, S.C. Jeong, H. Miyatake, S. Momota, T. Hashimoto, N. Imai, K. Matsuta, H. Ishiyama, S. Ichikawa, T. Ishii, T. Izumikawa, I. Katayama, H. Kawakami, H. Kawamura, I. Nishinaka, K. Nishio, H. Makii, S. Mitsuoka, A. Osa, Y. Otokawa, T.K. Sato, Y. Wakabayashi
  • 雑誌名: Nucl. Instr. Meth. Phys. Res. B 巻: 317 ページ: 693-696
  • DOI: 10.1016/j.nimb.2013.07.051
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing effect of tensor interactions in 16O via (p,d) reaction. (2013)
  • 著者名/発表者名: H.J. Ong, I. Tanihata et al.,
  • 雑誌名: Physics Letters B 巻: 725 号: 4-5 ページ: 277-281
  • DOI: 10.1016/j.physletb.2013.07.038
  • 査読あり
• [雑誌論文] An EDM measurement with a new comagnetometer and a high density UCN source (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuta, Y. Masuda, K. Hatanaka, S. Kawasaki, R. Matsumiya, M. Mihara, S. C. Jeong, Y. Watanabe, T. Adachi, D. Nishimura, K. Asahi, J. W. Martin, A. Konaka, A. Miller, C. Bidinosti, T. Dawson, L. Lee, C. A. Davis, W. D. Ramsay, W. T. H. van Oers, E. Korkmaz and L. Buckman
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1560 ページ: 152-154
  • DOI: 10.1063/1.4826742
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin polarization of 29P produced through low energy nuclear reaction (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yaguchi, M. Mihara, M. Fukuda, D. Nishimura, H. Uenishi, K. Iwamoto, M. Wakabayashi, J. Ohno, Y. Kamisho, Y. Morita, T. Minamisono, K. Matsuta
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 未定 号: 1-3 ページ: 79-82
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0867-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Production of spin polarized 12N through heavy ion reactions (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura, M. Fukuda 他25名
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 未定 号: 1-3 ページ: 83-88
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0869-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Momentum dependence of spin polarization for beta emitting nuclei produced through charge exchange reaction at intermediate energy (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Momota, M. Mihara, D. Nishimura, M. Fukuda, Y. Kamisho, M. Wakabayashi, K. Matsuta, S. Suzuki, M. Nagashima, S. Zhu, D. Yuan, Y. Zheng, Z. Yi, P. Fan, T. Izumikawa, A. Kitagawa, S. Sato, M. Kanazawa, M. Torikoshi, T. Minamisono, Y. Nakamura, K. Tashiro, A. Honma, N. Yoshida, et al.
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 220 号: 1-3 ページ: 53-58
  • DOI: 10.1007/s10751-012-0741-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nuclear moments as a probe of electronic structure in material, exotic nuclear structure and fundamental symmetry (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuta
  • 雑誌名: Hyperfine Interact 巻: 未定 号: 1-3 ページ: 21-28
  • DOI: 10.1007/s10751-013-0847-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of the pulse NMR method utilizing the short-lived β-emitter 12B (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamisho, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, M. Yaguchi, M. Wakabayashi, Y. Morita, J. Ohno, S. Shinozaki, R. Kambe, Y. N. Zheng, S. Y. Zhu, T. Minamisono
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 未定 号: 1-3 ページ: 121-125
  • DOI: 10.1007/s10751-012-0745-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-beam Mossbauer spectra of 57Mn implanted into low-temperature solid Ar (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, T. Nagatomo, W. Sato, J. Miyazaki, S. Sato, A. Kitagawa
  • 雑誌名: Chemical Physics Letters 巻: 567 ページ: 14-17
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2013.03.033
  • 査読あり
• [雑誌論文] 核プローブとしての高偏極１２Nビームテスト (2012)
  • 著者名/発表者名: 三原基嗣、松多健策、西村太樹、福田光順、矢口雅貴、岩元昂大、若林優、上庄康斗、大野淳一 他１７名
  • 雑誌名: KURRI-KR 巻: 168 ページ: 6-8
• [学会発表] 短寿命放射性核 12N を用いた H2O 中における β-NMR 測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: J. Shimaya, M. Mihara, M. Fukuda, T. Minamisono, J. Ohno, M. Tanaka, S. Yamaoka, Y. Tanaka, D. Han, 他16名
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都新宿区）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-25
• [学会発表] 水に打ち込まれた短寿命核 12N の NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Minamisono, M. Mihara, J. Shimaya, K. Matsuta, M. Fukuda, M. Yaguchi, 他33名
  • 学会等名: 平成25年度KUR専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究」
  • 発表場所: 京大原子炉実験所（大阪府熊取町）
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-18
• [学会発表] シリコン中 12B のスピン-スピン緩和時間測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Kamisho, J. Ohno, Y. Morita, M. Tanaka, S. Shinozaki, R. Kanbe, T. Minamisono, M. Fukuda, K. Matsuta
  • 学会等名: 平成25年度KUR専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究」
  • 発表場所: 京大原子炉実験所（大阪府熊取町）
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-18
• [学会発表] 8Li の β-NMR による Li イオン伝導物質中 Li の動的性質の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaoka, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, T. Minamisono, M. Yaguchi, J. Ohno, Y. Kamisho, R. Kanbe, S. Shinozaki, M. Tanaka
  • 学会等名: 平成25年度KUR専門研究会「短寿命RIを用いた核分光と核物性研究」
  • 発表場所: 京大原子炉実験所（大阪府熊取町）
  • 年月日: 2014-12-17 – 2014-12-18
• [学会発表] Production of spin polarized Li isotope beam through heavy ion reactions (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Ohno, M. Mihara, Y. Kamisho, M. Fukuda, K. Matsuta, T. Minamisono, Y. Morita, 他25名
  • 学会等名: Fourth Joint Meeting of the Nuclear Physics Divisions of the American Physical Society and The Physical Society of Japan (HAWAII 2014)
  • 発表場所: ハワイ島ワイコロア（アメリカ合衆国）
  • 年月日: 2014-10-07 – 2014-10-11
• [学会発表] Spin-spin relaxation of short-lived β-emitter 12B in Si (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Kamisho, J. Ohno, M. Tanaka, S. Shinozaki, S. Yamaoka, Y. Morita, R. Kambe, K. Watanabe, T. Minamisono, M. Fukuda, and K. Matsuta
  • 学会等名: The 5th Joint International Conference on Hyperfine Interactions and Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2014)
  • 発表場所: キャンベラ（オーストラリア）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-26
• [学会発表] Dynamical property of Li in Li-ion conductions studied by 8Li β-NMR (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaoka, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, T. Minamisono, M. Yaguchi, J. Ohno, Y. Kamisho, R. Kanbe, S. Shinozaki, M. Tanaka, K. Mukai, J. Sugiyama
  • 学会等名: The 5th Joint International Conference on Hyperfine Interactions and Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2014)
  • 発表場所: キャンベラ（オーストラリア）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-26
• [学会発表] Nuclear magnetic resonance of short-lived β-emitter 12N in H2O (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, S. Iwakiri, M. Fukuda, T. Minamisono, J. Ohno, M. Tanaka, R. Kanbe, S. Yamaoka, K. Watanabe, R. Yanagihara, Y. Ishibashi, K. Matsuta, 他10名
  • 学会等名: The 5th Joint International Conference on Hyperfine Interactions and Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2014)
  • 発表場所: キャンベラ（オーストラリア）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-26
• [学会発表] Production of Polarized Li Isotope Beam through Heavy Ion reactions (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Ohno, M. Mihara, Y. Kamisho, M. Fukuda, K. Matsuta, T. Minamisono, Y. Morita, 他25名
  • 学会等名: The 5th Joint International Conference on Hyperfine Interactions and Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2014)
  • 発表場所: キャンベラ（オーストラリア）
  • 年月日: 2014-09-21 – 2014-09-26
• [学会発表] 短寿命核 12B のスピン-スピン緩和時間による Si 中 B 不純物拡散の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Kamisho, J. Ohno, Y. Morita, M. Tanaka, S. Shinozaki, R. Kanbe, T. Minamisono, M. Fukuda, K. Matsuta
  • 学会等名: 日本物理学会 2014 年秋期大会
  • 発表場所: 中部大学（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] 8Li の β-NMR による Li イオン伝導物質中における Li の動的性質の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Yamaoka, M. Mihara, K. Matsuta, J. Ohno, Y. Kamisho, R. Kanbe, S. Shinozaki, M. Tanaka
  • 学会等名: 日本物理学会 2014 年秋期大会
  • 発表場所: 中部大学（愛知県春日井市）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Production of spin polarized 58Cu and its magnetic moment (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Ishibashi, Y. Abe, Y. Kamisho, Y. Morita, J. Ohno, M. Tanaka, S. Shinozaki, R. Kambe, M. Fukuda, K. Matsuta, 他23名
  • 学会等名: 2nd Conference on Advances in Radioactive Isotope Science (ARIS2014)
  • 発表場所: 東京大学（東京都文京区）
  • 年月日: 2014-06-01 – 2014-06-06
• [学会発表] 低エネルギー核反応による27Siの偏極生成 (2014)
  • 著者名/発表者名: J. Ohno, M. Mihara, Y. Kamisho, M. Tanaka, S. Yamaoka, K. Watanabe, M. Fukuda, K. Matsuta
  • 学会等名: 日本物理学会第69回年次大会
  • 発表場所: 東海大学
• [学会発表] ベータNMRによる固体中不純物の挙動観測 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara
  • 学会等名: 第23回格子欠陥フォーラム「電池材料中の格子欠陥」
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場
  • 招待講演
• [学会発表] シリコン中58Cuのβ-NMR測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Ishibashi, Y. Abe, Y. Kamisho, Y. Morita, J. Ohno, 他28名
  • 学会等名: 平成25年KUR専門研究会「不安定原子核の理工学と物性応用研究 III」
  • 発表場所: 京大原子炉
• [学会発表] 低エネルギー核反応によるスピン偏極27Siの生成 (2013)
  • 著者名/発表者名: J. Ohno, M. Mihara, Y. Kamisho, M. Tanaka, S. Yamaoka, K. Watanabe, M. Fukuda, K. Matsuta
  • 学会等名: 平成25年KUR専門研究会「不安定原子核の理工学と物性応用研究 III」
  • 発表場所: 京大原子炉
• [学会発表] 58Cuのβ-NMR測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamisho, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, Y. Morita, J. Ohno, 他25名
  • 学会等名: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学
• [学会発表] 物性プローブとしての高偏極不安定核ビーム生成法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura, M. Fukuda 他25名
  • 学会等名: 平成24年度HIMAC共同利用研究成果発表会
  • 発表場所: ホテルポートプラザちば
• [学会発表] 重イオン核反応による偏極リチウム同位体ビーム生成 (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, Y. Kamisho, M. Fukuda, K. Matsuta 他20名
  • 学会等名: 平成24年KUR専門研究会「不安定原子核の理工学と物性応用研究 II」
  • 発表場所: 京大原子炉
• [学会発表] 横緩和時間測定のためのβ放射性核12Bを用いたパルスNMR法の開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamisho, M. Mihara 他11名
  • 学会等名: 平成24年KUR専門研究会「不安定原子核の理工学と物性応用研究 II」
  • 発表場所: 京大原子炉
• [学会発表] Production of Polarized 12N Through Heavy Ion Reactions (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara, K. Matsuta, D. Nishimura, M. Fukuda 他25名
  • 学会等名: The 4th Joint Meeting of the International Conference on Hyperfine Interactions and the International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2012)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Spin Polarization of 29P Produced Through Low Energy Nuclear Reaction (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Yaguchi, M. Mihara, M. Fukuda, D. Nishimura, H. Uenishi, K. Iwamoto, M. Wakabayashi, J. Ohno, Y. Kamisho, Y. Morita, T. Minamisono, K. Matsuta
  • 学会等名: The 4th Joint Meeting of the International Conference on Hyperfine Interactions and the International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2012)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] Development of the pulse NMR method utilizing the short-lived β-emitter 12B (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kamisho, M. Mihara, K. Matsuta, M. Fukuda, M. Yaguchi, M. Wakabayashi, Y. Morita, J. Ohno, S. Shinozaki, R. Kambe, Y. N. Zheng, S. Y. Zhu, T. Minamisono
  • 学会等名: The 4th Joint Meeting of the International Conference on Hyperfine Interactions and the International Symposium on Nuclear Quadrupole Interactions (HFI/NQI 2012)
  • 発表場所: Beijing, China
• [学会発表] 重イオン反応による高偏極１２Nビーム生成
  • 著者名/発表者名: 矢口雅貴、松多健策、福田光則、三原基嗣 他２１名
  • 学会等名: 日本物理学会第６７回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学
• [図書] 放射化学の事典 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Mihara（共著）
  • 出版者: 朝倉書店
• [備考] 大阪大学理学研究科核物質学グループ
  • URL: http://vdg.phys.sci.osaka-u.ac.jp/index.html
• [備考] 大阪大学理学研究科物理学専攻核物質学グループ
  • URL: http://vdg.phys.sci.osaka-u.ac.jp/index.html