ＥＤＭ精密測定実験のための原子磁力計の開発研究

• 研究課題/領域番号: 24340052
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 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: 岡山大学
• 研究代表者: 吉見 彰洋 岡山大学, その他部局等, 准教授 (40333314)
• 連携研究者: 旭 耕一郎 東京工業大学, 大学院大学院理工学研究科, 教授 (80114354)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 14,690千円 (直接経費: 11,300千円、間接経費: 3,390千円); 2014年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円); 2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2012年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
• キーワード: 永久電気双極子モーメント / 高感度磁力計 / 非線形磁気光学効果 / 原子磁力計 / 電気双極子モーメント / 核スピンメーザー / 時間反転対称性

研究成果の概要

本研究では時間反転対称性を破る原子の電気双極子モーメント探索実験に必須な安価・コンパクトな精密磁力計の開発研究を行った。蒸気 Rb 原子をスピン緩和抑制コーティングを施したガラスセルに封じ込め、D1 吸収波長の単一波長レーザー光を照射した際の偏光面の回転を精密に観測することによる磁力計を構築した。実際の EDM 実験を想定した静磁場 5 mG においてμG/√Hzの磁場感度を実現し、ショットノイズによる到達可能な限界値が30pG/√Hzであることを示し、EDM 実験における磁力計の実現に道筋を付けることができた。

研究成果

• [雑誌論文] Experimental search for the electron electric dipole moment with laser cooled francium atoms (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue et al.
  • 雑誌名: Hyperfine Interact. 巻: 231 号: 1-3 ページ: 157-162
  • DOI: 10.1007/s10751-014-1100-1
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] EDM measurement in 129Xe atom using dual active feedback nuclear spin maser (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, Y. Ichikawa, Y. Ohtomo, Y. Sakamoto, S. Kojima, C. Funayama, T. Suzuki, M. Chikamori, E. Hikota, M. Tsuchiya, T. Furukawa, A. Yoshimi, C. P. Bidinosti, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo, T. Fukuyama, K. Asahi
  • 雑誌名: Hyperfine Interactions 巻: 230 号: 1-3 ページ: 147-153
  • DOI: 10.1007/s10751-014-1113-9
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Search for EDM in 129Xe using active spin maser (2014)
  • 著者名/発表者名: Y. Ichikawaa, T. Sato, Y. Ohtomo, Y. Sakamoto, S. Kojima, T. Suzuki, M. Chikamori, E. Hikota, H. Miyatake, T. Nanao, K. Suzuki, M. Tsuchiya, T. Inoue, T. Furukawa, A. Yoshimi, C. P. Bidinosti, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo, T. Fukuyama, K. Asahi
  • 雑誌名: Proceedings of 7th International Workshop on Fundamental Physics (FPUA2014) 巻: 1 ページ: 20-25
  • NAID: 120006703495
• [雑誌論文] Search for Electric Dipole Moment in ^<129>Xe Atom Using a Nuclear Spin Oscillator (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Asahi, Y. Ichikawa, M. Chikamori, Y. Ohtomo, E. Hikota, T. Suzuki, T. Inoue, T. Furukawa, A. Yoshimi, K. Suzuki, T. Nanao, H. Miyatake, M. Tsuchiya, N. Yoshida, H. Shirai, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo and T. Fukuyama
  • 雑誌名: Physics of Particles and Nuclei 巻: 45 号: 1 ページ: 199-201
  • DOI: 10.1134/s1063779614010080
  • 査読あり
• [雑誌論文] Search for electric dipole moment in 129Xe atom using active nuclear spin maser (2014)
  • 著者名/発表者名: Y.Ichikawa, T.Furukawa, A.Yoshimi, H.Ueno, Y.Matsuo, T.Fukuyama, K.Asahi, et al
  • 雑誌名: EPJ Web of Conf 巻: 66 ページ: 5007-5007
  • DOI: 10.1051/epjconf/20146605007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lowfrequency ^<129>Xe nuclear spin oscillator with optical spin detection (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Yoshimi, T.Furukawa, K.Asahi, et al.
  • 雑誌名: Phys. Lett 巻: A 376 号: 24-25 ページ: 1924-1924
  • DOI: 10.1016/j.physleta.2012.04.043
  • 査読あり
• [学会発表] フランシウムを用いた電子EDM探索に向けたルビジウム磁力計の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内山愛子，井上壮志，青木隆宏，有川裕士，安藤峻，石川泰佑，伊藤正俊，加藤浩， 川村広和，坂本幸祐，早水友洋，原田健一，青木貴稔，旭耕一郎，吉見彰洋，酒見泰寛
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Search for electron EDM using laser cooled radioactive Fr atom (2014)
  • 著者名/発表者名: 井上壮志
  • 学会等名: Fundamental Physics Using Atoms 2014
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] Neutrino mass spectroscopy with atoms (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Yoshimi
  • 学会等名: 7th International Conference on Fundamental Physics Using Atoms
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
  • 年月日: 2012-09-28
• [学会発表] マクロコヒーレンス生成に向けた Xe 準安定状態に関する分光実験
  • 著者名/発表者名: 吉見彰洋
  • 学会等名: 日本物理学会2013年秋季大会
  • 発表場所: 高知大学