| 研究課題/領域番号 |
11450059
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
安武 潔 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (80166503)
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| 研究分担者 |
垣内 弘章 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10233660)
芳井 熊安 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30029152)
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| キーワード | 原子光学 / 単色原子ビーム / レーザー冷却 / 原子干渉磁気回路 / 原子波干渉 / 中性原子ビーム / 中性原子速度分光 |
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| 研究概要 |
本研究は、速度を制御した高密度単色原子ビームを作製し、その原子波を干渉させることによって、従来にない微細な間隔の細線あるいはドットパターンの創成、さらには原子オーダーで制御可能な究極の単結晶薄膜作製手法を確立することを目的とする。
(1) 横方向に広い速度分布をもつ熱的 Li 原子ビームに対し、レーザー冷却法により原子ビームをコリメーションする条件を明らかにした。1次元レーザーコリメーションによりビーム輝度を約3倍に増加することができた。このことから、2次元レーザーコリメーションによりビーム輝度を約10倍に増加することが可能である。
(2) 原子波バイプリズム用磁気回路の設計製作を行った。磁気回路内部の磁場勾配は、磁極間ギャップが25.2mm で、1T/cm という大きな値を達成した。
(3) 原子波バイプリズムを通過した Li 原子ビームについて、プローブレーザー光を用いた蛍光強度およびスペクトルを観測した。その結果、発散した Li ビームを約 1mm まで集束できること、コリメートされたビームの速度分光が可能なことを実証した。
(4) 中性原子ビームの速度分光を行う場合、原子波バイブリズムは10000gの一定加速度を Li 原子に与えることが分かった。また、750℃ で熱的に発生させた Li 原子ビームの縦方向速度分光を行った結果、700〜4000m/sの範囲でLi原子の縦方向速度分布を得ることに成功した。
(5) 単色原子ビームを生成するため、(4) で分光したLi原子をスリットで切り出すことを検討した結果、原子波バイプリズムの下流1m 位置に0.8mm幅のスリットを置く配置で、1000m/sのLi原子ビームについて 1%の単色性が得られることが分かった。
(6) 原子波を干渉させるためのコンポーネンツとして、原子干渉磁場回路の設計、製作を行った。
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