| 研究領域 | ニュートリノで拓く素粒子と宇宙 |
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| 研究課題/領域番号 |
19H05108
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| 研究種目 |
新学術領域研究(研究領域提案型)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 岡山大学 |
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研究代表者 |
石野 宏和 岡山大学, 自然科学研究科, 教授 (90323782)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
2020年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
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| キーワード | 超伝導検出器 / ニュートリノ / レーザー微細加工 / 超伝導技術 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
超伝導技術を利用した新規なニュートリノ検出器を開発する。ニュートリノに関する未知な問題として、ニュートリノの絶対質量と太陽ニュートリノの謎が残っている。前者に関しては、ニュートリノが質量を持つことは分かっているが、その大きさはまだわかっていない。そこでレニウムと超伝導技術を組み合わせることにより、新しい切り口で測定に挑む。後者は、太陽のエネルギー発生源である水素の核融合反応で生じるppニュートリノを世界で初めて実時間で超伝導技術とガリウム・インジウムを用いて行うことを目指す。代表者はこれまで超伝導技術と微細加工技術の開発を行ってきた。本研究はそれらの要素技術を融合して行う初めての研究である。
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| 研究実績の概要 |
本研究は、超伝導検出器とレーザーを用いた微細加工を施した金属標的を接続し、ニュートリノ物理学の新展開を狙うことを目的とする。金属として、レニウムを用いると、そのベータ崩壊のスペクトル測定によりニュートリノの絶対質量を測定可能である。また、インジウムを用いると、電子ニュートリノ事象を曖昧さなしに検出可能である。
本研究では非熱的フォノンの検出に実績を持つ超伝導検出器の再評価を行った。超伝導検出器は産総研のCRAVITYで制作した。非熱的フォノンを検出する部分を持つ力学的インダクタンス検出器を新たにデザインし、作製・評価を行ったところ90％以上の歩留まりを達成した。次に検出器素子の感度部分（Al薄膜でできている）にインジウムを接続することを試みた。まずは、インジウムボールをのせて直接溶かす手法を試みたが、Alとの濡れ程度が悪く、うまく接続できなかった。そこで、金の薄膜を塗布し、インジウムを溶かしたところアマルガムに近い状態となりうまく濡れて、感度部分全体にインジウムがいきわたった。次に、前年度に作製したフォノンの集光と超伝導検出器への接続を兼ねるコーン状のインジウムを接続する手法の開発に移った。微細加工部品のハンドリングを扱う企業と検討した。インジウムボールを超伝導検出器に載せてボンディングする手法、押し付ける手法等多様な方式を試したが、コーンの接続の成功には至らなかった。コロナ禍の影響で、研究打ち合わせが思うようにできず開発のスケジュールが遅れた。一方で時間が空くことにより、コーンと超伝導検出器を接続する新たなアイディアが浮かんだ。その手法は、2021年度の科研費の研究に受け継がれた。
本研究では、2020年度に超伝導検出器の開発報告などで、３件の学会講演をした。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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