計画研究
本研究領域は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させることを目的としている。実空間におけるスピン相関を広い時間スケールで微視的に観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができない。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から物質内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い分解能で「スピン時空相関」を観測することができる。本班は、この基幹装置の開発・整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、マイクロ化したミュオンビームを生成することにより、物質科学の新たな展開を図ることを目標としている。加速器で生成された100%スピン偏極したミュオンをプローブとして試料に打ち込む為あらゆる物質に適用可能であり、磁性研究をはじめとして極めて広い分野で用いられている。他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる。本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100 μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。これにより、0.2 eVの超低速ミュオンを従来の10,000倍以上、毎秒10(6)個発生させることを最終目標にしている。さらに、3)超低速ミュオンの再加速により最小で10 μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。現段階では、レーザーシステムの増幅結晶の開発上の課題が残っており、ライマンαレーザー光の強度が1-数 μJ/パルス/cm2にとどまっており、毎秒数百個の収率に留まっている。
27年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2017 2016 2015 その他
すべて 雑誌論文 (27件) (うち査読あり 24件、 オープンアクセス 24件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 11件、 招待講演 6件) 備考 (1件)
Phys. Rev. B
巻: 95 ページ: 020301/1-5
10.1103/PhysRevB.95.020301
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry
巻: 309 ページ: 65-69
10.1007/s10967-016-4772-y
Radioisotopes
巻: 65 ページ: 113-118
10.3769/radioisotopes.65.113
Physical Review Letters
巻: 116 ページ: 056402/1-5
10.1103/PhysRevLett.116.056402
Journal of Magnetism and Magnetic Materials
巻: 400 ページ: 184-187
10.1016/j.jmmm.2015.08.073
日本中間子科学会誌 めそん
巻: 43 ページ: 44-47
巻: 44 ページ: 20-23
巻: 44 ページ: 4-6
JPS Conference Proceedings
巻: 8 ページ: 036014/1-5
10.7566/JPSCP.8.036014
巻: 8 ページ: 036017/1-4
10.7566/ JPSCP.8.036017
巻: 8 ページ: 033005/1-6
10.7566/JPSCP.8.033005
巻: 8 ページ: 033004/1-6
10.7566/JPSCP.8.033004
Proceedings of Science:NuFACT2014
巻: 16 ページ: 097/1-4
RADIOISOTOPES
巻: 64 ページ: 639-646
10.3769/radioisotopes.64.639
J. Radioanal Nucl. Chem.
巻: 305 ページ: 811-816
10.1007/s10967-015-3949-0
Analytical chemistry
巻: 87 ページ: 4597-4600
10.1021/acs. analchem.5b01169
J. Radioanal. Nucl. Chem.
巻: 303 ページ: 1277-1281
10.1007/s10967-014-3602-3
Journal of the Physical Society of Japan
巻: 84 ページ: 044716/1-10
10.7566/JPSJ.84.044716
巻: 84 ページ: 113702/1-5
10.7566/JPSJ.84.113702
Physics Procedia
巻: 75 ページ: 861-867
10.1016/j.phpro.2015.12.111
巻: 8 ページ: 034005/ 1-6
10.7566/JPSCP.8.034005
Physical Review B
巻: 92 ページ: 035102/1-9
10.1103/PhysRevB.92.035102
巻: 92 ページ: 125114/1-6
10.1103/PhysRevB.92.125114
巻: 92 ページ: 014515/1-8
10.1103/PhysRevB.92.014515
巻: 114 ページ: 017202/1-5
10.1103/PhysRevLett.114.017202
Journal of Applied Physics
巻: 117 ページ: 17D503/1-4
10.1063/1.4906443
巻: 117 ページ: 17D510/1-4
10.1063/1.4914531
http://slowmuon.kek.jp