高強度ミュオンビ-ムによる中間子科学の研究

1991 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01044036
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 山崎 敏光 東京大学, 原子核研究所, 教授 (80011500)
• 研究分担者: BREWER J.H. ブリティッシュコロンビア大学, 教授 ; KIEFL R. TRIUMF研究所, 研究員 ; 応田 治彦 東京大学, 原子核研究所, 助手 (60221818) ; 松岡 伸行 大阪大学, 核物理研究センター, 助手 (10030032) ; 早野 龍五 東京大学, 理学部, 助教授 (30126148) ; 田村 裕和 東京大学, 理学部, 助手 (10192642) ; 福田 共和 東京大学, 原子核研究所, 助教授 (50116092) ; 池畑 誠一郎 東京大学, 理学部, 助教授 (30107685) ; KIENLE P. GSI研究所, 教授, 所長 ; RADVANY P. サクレー研究所, 教授, 所長 ; 北沢 英明 理化学研究所, 磁性, 研究員 (00195257) ; 門野 良典 理化学研究所, 金属物理, 研究員 (10194870) ; 岩崎 雅彦 東京大学, 理学部, 助手 (60183745) ; 東 俊行 東京大学, 教養学部, 助手 (70212529) ; 三宅 康博 東京大学, 理学部, 助手 (80209882) ; ERICSON T. CERN研究所, 上級研究員 ; 西山 樟生 東京大学, 理学部, 助教授 (50164611) ; 鳥養 映子 山梨大学, 工学部, 教授 (20188832) ; 西田 信彦 東京工業大学, 理学部, 助教授 (50126140) ; 山崎 泰規 東京大学, 教養学部, 助教授 (30114903) ; 永嶺 謙忠 東京大学, 理学部, 教授 (50010947)
• キーワード: 中間子 / ミュオン / μSR / 反陽子

研究概要

カナダトライアンフ研究所に東大中間子科学センタ-が日加協力により建設した低速大強度負ミュオンチャネルを主として用いたミュオンによる物性実験が行われた。中心的課題としては、高温超伝導物質の負ミュオンによる高温超伝導機構の解明の試みがあげられる。全エンドのLaSrCuO系の高温超伝導中の2つの異なる酸素位置からの負ミュオン信号の発見に引き続きその常磁性シフトや緩和率の温度依存性、結晶軸依存性、不純物濃度依存性が精力的に進められている。またより高い超伝導転移温度を示すYBaCuO系についても酸素位置の負ミュオン信号を観測する試みがなされ反強磁性を示す酸素濃度において高温では酸素位置の負ミュオン神郷が観測できた。さらに磁性参加物中の酸素位置の負ミュオン信号の一般的理解のために3d元素を主とした酸化物について系統的な研究が行われた。
また日本のパルス的ミュオン施設と相補的な直流状大強度の正ミュオンを用いた物性実験も行われた。特にトライアムフ研究所の超伝導ソレノイドチャネルにおいてカナダや日本で初めて試料を高圧力においた条件下でのミュオン実験に成功した。
低速ミュオンと薄膜の相互作用の研究においては、μ^+、μ^ーによる薄膜からの2次電子放出数分布を系統的に測定した。特に、ミュオンの運動量を5Mev/cまで下げることに成功し、2次電子放出"荷電費対象効果"[{n(μ^+)ーn(μ^ー)}]として、7%を得た。
CERNにおいてヘリウムガス中で汎用誌の消滅実験が行われ、約3%の反陽子が異常に長寿命を保っていることが明らかになった。

研究成果

• [文献書誌] Y.Kawashima et al.: "A New Analog Detection System with Target-Imaging Capability for μ SR Measurements in a Pulsed Muon Beam" Nucl.Instr.Meth.A274. 241 (1989)
• [文献書誌] R.Kadono et al.: "Quantum Diffusion of Positive Muon in Copper" Phys.Rev.B39. 23 (1989)
• [文献書誌] R.Kadono et al.: "Spin Dynamics of the Itinerant Magnet MnSi Studied by Positive Muon Spin Relaxation" Phys.Rev.B42. 6515 (1990)
• [文献書誌] H.Toki et al.: "Structure and Formation of Deeply Bound Pionic Atoms" Nucl.Phys.A501. 653 (1989)
• [文献書誌] M.Iwasaki et al.: "Search for Deeply Bound Pionic States by the ^<208>Pb(n,p) Reaction at T_n=418 MeV" Phys.Rev.C43. 1099 (1991)
• [文献書誌] T.Yamazaki et al.: "Pion-Transfer Reaction Spectroscopy of Inverse Kinematics for Studies of Deeply-Bound Pionic Atoms in Heavy Nuclei" Nucl.Instr.Meth.A292. 619 (1990)
• [文献書誌] T.Yamazaki: "Probing Electronically Driven Nuclear Relaxation-Muon Nuclear-Spin Double Relaxation" Hyperfine Interactions. 65. 757 (1990)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "μ ^-SR Studies of Oxide-Superconductors" Hyperfine Interactions. 65. 1027-1034 (1990)
• [文献書誌] T.Yamazaki: "Real-Pion States Formed by Virtual-Pion Beam:New Family of Nuclear Exited States" Nucl.Phys.A518. 213 (1990)
• [文献書誌] T.Yamazaki: "Nuclei with Exotic Constituents" Nucl.Phys.A522. 335c (1990)
• [文献書誌] H.Toki et al.: "Pion-Transfer(n,d)and(d,3He)Reactions Leading to Deeply Bound Pionic Atoms" Nucl.Phys.A530. 679 (1991)
• [文献書誌] T.Yamazaki et al.: "d(HI, ^3He)Reaction Spectroscopy for the Formation of Pionic Bound States" Nucl.Instr.Meth.A305. 406 (1991)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "μ ^-SR Studies of Oxide-Superconductors" Hyperfine Interactions. 65. 1027 (1990)
• [文献書誌] T.Yamazaki: "A Possible Way to Promote Antihydrogen Formation via Metastable Antiprotonic Helium Atoms" Z.fur Phys. A341. 223 (1992)
• [文献書誌] M.Iwasaki et al.: "Discovery of Antiproton Trapping by Long-Lived Metastable States in Liquid Helium" Phys.Rev.Lett.67. 1246 (1991)
• [文献書誌] S.N.Nakamura et al.: "Negative Pion Trapping by Metastable State in Liquid Helium" Phys.Rev.A,.
• [文献書誌] S.Hirenzaki et al.: "(d, ^3He)Reactions for the Formation of Deeply Bound Pionic Atoms" Phys.Rev.C44. 2472 (1991)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "Negative Muon Spin Rotation in YBa_2Cu_3O_x(x=7,6.5,and 6)" Physica. C185-189. 1091 (1991)
• [文献書誌] T.Yamazaki & K.Ohtsuki: "Atomic Core Polarization Effects in Metastable Hadronic Helium Atoms" Phys.Rev.A,.
• [文献書誌] K.Nagamine et al.: "Design,Construction and Performance of the Superconducting Muon Channel at TRIUMF" 特定研究「中間子科学」報告 特定研究報告. (1989)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "μ ^+SR Studies of Magnetic Properties of the Magnetic Properties of the YBa_2Cu_3O_x" J.Phys.,Soc.Japan. 57. 597 (1988)
• [文献書誌] J.H.Brewer et al.: "Antiferromagnetism and Super-conductivity in Oxygen-deficient YBa_2Cu_3O_x" Phys.Rev.Lett.60. 1073 (1988)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "Magnetic Properties and Magnetic Phase Diagram of (RE)Ba_2Cu_3O_x System Studied by Positive Muon Spin Relaxation" Physica. C153-155. 761-762 (1988)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "Observation of antiferromagnetic Ordering in Bi_2Sr_2YCu_2O_y above room temperature by μ SR Method" Physica. C156. 625-628 (1988)
• [文献書誌] S.Ikehata et al.: "Lattice Instability in Polyacetylene probed by μ ^-Spin Resonance" Synthetic Metals.28. D275-D280 (1989)
• [文献書誌] N.Nishiyama et al.: "Probing Oxygen in high Tc superconductors LaSrCuO by negative muons" Hyp.Int.,原研究会Report. 63. 1015 (1990)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "μ ^-SR studies of oxide-superconductors" Hyp.Int.63. 1027 (1990)
• [文献書誌] N.Nishida & H.Miyatake: "Positive muon sites and possibility of anyons in the YBa_2Cu_3O_x system" Hyp.Int. 63. 183 (1990)
• [文献書誌] S.Okuma et al.: "μ ^+SR Studies on superconductiong YBa_2(Cu_<1-x>Fe_x)_3O_7 system" Hyp.Int. 63. 265 (1990)
• [文献書誌] H.Kitazawa et al.: "Negative Muon rotation studies on single crystal La_2CuO_<4+> δ above T_n" Physica. C185-189. 1087 (1991)
• [文献書誌] N.Nishida et al.: "Negative Muon spin rotation in YBa_2Cu_3O_x(x=7,6.5,and 6)" Physica. C185-189. 1091-1092 (1991)
• [文献書誌] Y.Yamazaki: "Interaction of charged particles with solids and surfaces" (ed.A.Gras-Marti)Plenum.(1991)