| 研究概要 |
定在エバネッセント波の重ね合せによる,冷却原子団の2次元格子状配列創出する基礎技術の開発を目的とし,双極子力表面ボテンシャル格子に関する理論実験両面からの研究を行った.今年度は,伝搬光では得られない電磁場の擬運動量・擬角運動量を利用した制御性と,半空間に対して開かれた系による直接測定の容易さを生かすことのできる光学系開発と,真空中の冷却原子格子とは異なる近接場フォトンとの相互作用理論の構築を行った.
超高真空下でのCs原子線散乱実験装置においては,電子増倍管とイオンカウンティング装置を用いた,エバネッセント波光イオン化分光法におけるの感度を,主として散乱光の除去により飛躍的に高めることに成功し,磁気光学トラップで捕獲された原子団を用いた散乱実験が可能となった.あわせて定在エバネッセント発生のための光学系を改良し,光軸を平面内に揃えゼロデュアガラス上に構築するとともに,マイケルソン干渉系を作り付けることによって光路差の検出を行い,定在波の空間的配置の安定化が可能となった.この光学系と本研究で新しく開発した微小誘電体球プローブを用いて,初めて合成エバネッセント波の局所的円偏光の観測にも成功し,擬角運動量による原子の制御性を明らかにすることに成功した.現在,蛍光面型マイクロチャンネルプレートと,冷却CCDカメラによる位置分解イオン検出装置とを組み合わせ,二次元原子ポテンシャル格子との相互作用の検出系を完成しつつある.
これと並行して,本研究で開発した検出器モードに基づくエバネッセント波の第二量子化理論を発展させ,自然放出寿命の角運動量依存性を研究した.
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