エキゾチック分子X線分光による量子少数多体系研究の新展開

• 研究課題/領域番号: 23H00120
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分15:素粒子、原子核、宇宙物理学およびその関連分野
• 研究機関: 中部大学
• 研究代表者: 岡田 信二 中部大学, 理工学部, 教授 (70391901)
• 研究分担者: Patrick Strasser 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 講師 (20342834) ; 外山 裕一 中部大学, ミュオン理工学研究センター, 特任助教 (50964631) ; 山田 真也 立教大学, 理学部, 准教授 (40612073) ; 橋本 直 国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器科学研究センター, 理研ECL研究チームリーダー (20732952) ; 齋藤 岳志 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 基礎科学特別研究員 (00962325)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2026-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 47,450千円 (直接経費: 36,500千円、間接経費: 10,950千円); 2024年度: 17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円); 2023年度: 20,150千円 (直接経費: 15,500千円、間接経費: 4,650千円)
• キーワード: 超伝導検出器 / エキゾチック原子・分子 / 精密X線分光 / 少数多体系 / ミュオン触媒核融合

研究開始時の研究の概要

本研究は、優れたエネルギー分解能をもつ超伝導X線検出器を導入した加速器実験により、世界初の高精度エキゾチック分子X線分光を実現し、エキゾチック分子の解離X線という新たなプローブを用いた量子少数多体系研究を開拓する。重水素分子中の電子を負ミュオンに置き換えた共鳴励起分子が発する解離X線(~2 keV)を5 eVという極めて高い分解能で原子X線と分離して同定し、エキゾチック分子を直接観測する。エキゾチック分子の存在形態として予想される“分子中に分子が内在”する階層構造を有する新奇な分子像に迫る。これにより、エキゾチック分子を舞台とした量子少数多体系研究やミュオン触媒核融合研究に新展開をもたらす。