電子Ｃｏｌｄ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎによる分子極限量子効果の探索

• 研究課題/領域番号: 24540423
• 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: 原子・分子・量子エレクトロニクス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 北島 昌史 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (20291065)
• 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: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 超低エネルギー電子衝突 / 量子ビーム / 衝突断面積 / 放射光 / 電子 Cold Collision / 超低エネルギー電子ビーム / 電子衝突断面積

研究成果の概要

電子のde Broglie波長が原子・分子の大きさよりも遥かに長くなる様な、超低エネルギー領域における電子衝突（電子Cold Collision）実験を通して、量子論的な特異物理現象の発現を探索した。本研究では、放射光を用いることで衝突エネルギー10meV以下までの超低エネルギーの電子ビームを生成し、N2、O2などの二原子分子、CO2など三原子分子の電子衝突断面積を測定した。また、単原子分子であるHeについても、精密な断面積測定に成功し、これまで多くの研究の基準となっていた理論予想値が正しいことを明らかにすることが出来た。

研究成果

• [雑誌論文] Total cross sections for electron scattering from He and Ne in cold electron collisions (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shigemura, M. Kitajima, T. Odagiri, A. Suga, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka and K. Ito
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 488 号: 4 ページ: 042015-042015
  • DOI: 10.1088/1742-6596/488/4/042015
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Measurements of ultra-low-energy electron scattering cross sections of atoms and molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kitajima, K. Shigemura, M. Kurokawa, T. Odagiri, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka and K. Ito
  • 雑誌名: AIP Conference Proceedings 巻: 1588 ページ: 78-86
  • DOI: 10.1063/1.4866926
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Total cross sections for electron scattering from He and Ne at very low energies (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Shigemura, M. Kitajima, M. Kurokawa, K. Toyoshima, T. Odagiri, A. Suga, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka, and K. Ito
  • 雑誌名: Physical Review A 巻: 89 号: 2
  • DOI: 10.1103/physreva.89.022709
  • 査読あり
• [学会発表] Ultra-low-energy electron collision cross sections of atoms and molecules (2015)
  • 著者名/発表者名: 北島昌史、重村圭亮、穂坂綱一、小田切丈、星野正光、田中 大
  • 学会等名: 15th International Congress of Radiation Research
  • 発表場所: 国立京都国際会館（京都府）
  • 年月日: 2015-05-25 – 2015-05-29
  • 招待講演
• [学会発表] しきい光電子源を用いたCO2の電子衝突全断面積の高分解能測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、重村圭亮、北島昌史、小田切丈、星野正光、田中 大
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学（東京都）
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] しきい光電子源を用いたCO2の電子衝突全断面積測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮、近藤篤史、北島昌史、小田切丈、星野正光、田中 大
  • 学会等名: 第3回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-18
• [学会発表] Cross section measurements of ultra-low energy electron collisions with atoms and molecules utilizing the threshold photoelectron source (2014)
  • 著者名/発表者名: 北島昌史、重村圭亮、近藤篤史、黒川 学、小田切丈、加藤英俊、星野正光、田中 大、伊藤健二
  • 学会等名: 11th Asian International Seminar on Atomic and Molecular Physics
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
  • 年月日: 2014-10-06 – 2014-10-10
  • 招待講演
• [学会発表] Modified electron lens system for investigating cold electron collision of linear molecules (2014)
  • 著者名/発表者名: 近藤篤史、重村圭亮、北島昌史、小田切丈、星野正光、田中 大
  • 学会等名: 原子衝突学会第38回年会
  • 発表場所: 東北大学（宮城県）
  • 年月日: 2014-10-04 – 2014-10-06
• [学会発表] しきい光電子源を用いた電子-H2衝突実験の現状 (2014)
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮, 北島昌史, 小田切 丈, 加藤英俊, 星野正光, 田中 大, 伊藤健二
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ2013
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県）
• [学会発表] e－-H2 分子の Feshbach 共鳴エネルギーの決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮, 北島昌史, 小田切 丈, 加藤英俊, 星野正光, 田中 大, 伊藤健二
  • 学会等名: 原子衝突学会第 38 回年会
  • 発表場所: 理化学研究所（埼玉県）
• [学会発表] Measurements of ultra-low-energy electron scattering cross sections of atoms and molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kitajima, K. Shigemura, T. Odagiri, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka, and K. Ito
  • 学会等名: 4th International Meeting on Frontiers of Physics
  • 発表場所: Pahang, Malaysia
  • 招待講演
• [学会発表] Total cross sections for electron scattering from He and Ne in cold electron collisions (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Shigemura, M. Kitajima, T. Odagiri, A. Suga, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka, K. Ito
  • 学会等名: XXVIII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collisions
  • 発表場所: 蘭州（中国）
• [学会発表] Total cross section for electron scattering from He, Ne, Ar, Kr, and Xe at ultra-low energy (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Shigemura, M. Kitajima, T. Odagiri, A. Suga, H. Kato, M. Hoshino, H. Tanaka, and K. Ito
  • 学会等名: The XVII International Workshop on Low-Energy Positron and Positronium Physics and the XVIII International Symposium on Electron-Molecule Collisions and Swarms
  • 発表場所: 金沢文化ホール（石川県）
• [学会発表] HeおよびNeの超低エネルギー電子衝突断面積
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮、北島昌史、小田切丈、加藤英俊、菅惇史、星野正光、田中大、伊藤健二
  • 学会等名: 日本物理学会2012秋季大会
  • 発表場所: 横浜国立大学（神奈川県）
• [学会発表] しきい光電子を電子源とする超低エネルギー電子ビームを用いたH2分子のCold Electron Collision 実験
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮、北島昌史、小田切丈、加藤英俊、菅惇史、星野正光、田中大、伊藤健二
  • 学会等名: 原子衝突学会第37回年会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都）
• [学会発表] しきい光電子源を用いた超低エネルギー電子衝突実験-He およびNe の電子衝突全断面積-
  • 著者名/発表者名: 重村圭亮、 北島昌史、小田切丈、加藤英俊、菅惇史、星野正光、田中大、 伊藤健二
  • 学会等名: 物構研サイエンスフェスタ、第30回PFシンポジウム
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県）
• [備考] 東京工業大学 化学専攻 河内・北島研究室
  • URL: http://www.chemistry.titech.ac.jp/~kouchi/index.html
• [備考] 東京工業大学 化学専攻 河内・北島研究室
  • URL: http://www.chemistry.titech.ac.jp/~kouchi/index.html
• [備考] 河内・北島研究室
  • URL: http://www.chemistry.titech.ac.jp/~kouchi/index.html