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2002 年度 研究成果報告書概要

レーザー冷却とその基礎物理への応用

研究課題

研究課題/領域番号 11216203
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関京都大学

研究代表者

薮崎 努  京都大学, 理学研究科, 教授 (60026127)

研究分担者 高橋 義朗  京都大学, 理学研究科, 助教授 (40226907)
北野 正雄  京都大学, 工学研究科, 教授 (70115830)
森田 紀夫  京都大学, 分子科学研究所, 助教授 (30134654)
熊倉 光孝  京都大学, 理学研究科, 助手 (30324601)
石川 潔  京都大学, 理学研究科, 助手 (00212837)
研究期間 (年度) 1999 – 2002
キーワードレーザー冷却 / イッテリビウム / BEC / 量子非破壊 / 液体ヘリウム / 双極子力 / ボソン / フェルミオン
研究概要

藪崎らは種々の基礎物理研究を行うことを最終目的として研究を行った。Yb原子に関しては(1)Yb原子の極低温磁気光学トラップ、(2)超高密度光トラップ、(3)ボソン・フェルミオン混合系の協同冷却効果の観測、(4)光トラップ中の高効率蒸発冷却、(5)光結合による超低温Yb分子生成、などに成功した。さらに、ごく最近世界で初めて(6)Yb原子のボーズ凝縮に成功した。ルビジウム原子に関しては、(7)炭酸ガスレーザーの交差型光トラップ中で蒸発冷却を行うことにより数秒という非常に短い蒸発冷却時間でBECを安定に生成することに成功した。また、(8)交差型光トラップ中での原子の散逸の原因を研究した。森田らは、(9)世界に先駆けて準安定ヘリウム-3原子(3He^*)のレーザー冷却・トラップを実現している。このことを利用して(10)極低温準安定ヘリウム気体原子の4He^*-4He^*衝突と3He^*-3He^*衝突における衝突イオン化断面積を精密に測定した。これにより、ヘリウム以外の準安定希ガス原子の場合とは逆に、フェルミ粒子である3He^*原子同士の衝突の場合のイオン化断面積の方がボーズ粒子である4He^*原子同士の衝突の場合の断面積よりも大きくなるというこれまで疑問であった点の理由を明らかにすることが出来た。また、(11)He原子のボーズ凝縮を目指して、新しい冷却装置の開発に取り組んだ。北野らは、(12)反量子ゼノ効果、負群速度媒質中での光の伝搬に関する理論および実験の研究を行った。

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] Y.Takasu, K.Honda, K.Komori, M.Kumakura, Y.Takahashi, T.Yabuzaki: "High density trapping of cold ytterbium atoms by optical dipole force"Phys.Rev.Lett.. 90. 023003-1-023003-4 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Honda, Y.Takasu, T.Kuwamoto, M.Kumakura, Y.Takahashi, T.Yabuzaki: "Optical dipole force trapping of a fermion-boson mixture of ytterbium isotopes"Phys.Rev. A. 66. 021401-1-021401-4 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Enomoto, K.Hirano, M.Kumakura, Y.Takahashi, T.Yabuzaki: "Emission spectra of Cs-He excimers in cold helium gas"Phys.Rev. A. 66. 042505-1-042505-7 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Hatakeyama, K.Enomoto, N.Sugimoto, T.Yabuzaki: "Atomic alkali-metal gas cells at liquid-helium temperatures : Loading by light-induced atom desorption"Phys.Rev. A. 65. 022904-1-022904-9 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Iinuma, Y.Takahashi, I.Shake, M.Oda, A.Masaike, T.Yabuzaki, H.M.Shimizu: "High proton polarization by Microwave-Induced Optical Nuclear Polarization at 77K"Phys.Rev.Lett.. 84. 171-174 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Hatakeyama, K.Oe, K.Ota, S.Hara, J.Arai, T.Yabuzaki: "Slow spin relaxation of Rb atoms confined in glass cells filled with dense 4He Gas at 1.85K"Phys.Rev.Lett.. 84. 1407-1410 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Takasu, K. Honda, K. Komori, M. Kumakura, Y. Takahaahi, and T.Yabuzaki: "High density trapping of cold ytterbium atoms by optical dipole force"Phys. Rev. Lett.. 90(2). 023003 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Honda, Y. Takasu, T. Kuwamoto, M. Kumakura, Y. Takahasni and T. Yabuzaki: "Optical dipole force trapping of a fermion-boson mixture of ytterbium isotopes"Phys. Rev. A. 66(2). 021401-1-4(R) (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Enomoto, K. Hirano, M. Kumakura, Y. Takahashi, and T. Yabuzaki: "Emission spectra of Cs-He excimers in cold helium gas"Phys. Rev. A.. 66(4). 042505-1-7 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A Hatakeyama, K. Enomoto, N. Sugimoto, and T. Yabuzaki: "Atomic alkali-metal gas cells at liquid-helium temperatures : Loading by light-induced atom desoiption"Phys. Rev. A. 65(2). 022904-1-9 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Iinuma, Y. Takahashi, I. Shake, M. Oda, A. Masaike, T.Yabuzaki, and H.M.Shimizu: "High proton polarization by Microwave-Induced Optical Nuclear Polarization at 77K"Phys. Rev. Lett.. 84(1). 171-174 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A Hatakeyama, K. Oe, K. Ota, S. Hara, J. Arai, and T. Yabuzaki: "Slow spin relaxation of Rb atoms confined in glass cells filled with dense 4He Gas at 1.85K"Phys. Rev. Lett.. 84(7). 1407-1410 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Ishikawa and T. Yabuzaki: "Diffusion coefficient and sublevel coherece of Rb atoms in N2 buffer gas"Phys. Rev. A. 62(6). 065401-1-4 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Nakanishi, K. Sugiyama, and M. Kitano: "Generation of photon pairs using polarization-dependent two-photon absorption"Phys. Rev.A. 65. 013404(4) (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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