研究概要 |
1.低温Heガス中でのアルカリ土類原子の分光とダイナミックス 低温^4He,^3Heとの衝突によるMg^*He_nエキサイプレックスの形成 低温^4Heガス中にMg原子の励起状態を生成してやり、その発光スペクトルを測定することにより特異な結合体分子Mg^*He_nが生成されることを明らかにした。Ab initio計算によるMg-He2体ポテンシャルをもとに、スペクトルの解析をしたところHeが10個まで結合することが分かった。また、スペクトルの圧力依存性を調べることにより、3s3p^1P_1状態のMgが低温He中で3体以上の衝突を次々と起こすことによりHeを結合させていることが明らかとなった。また、分子の励起状態の寿命をほぼ原子のそれと等しいと仮定してMg^*He_(10)の生成レートが求められた。また、^3Heにおいてもほぼ同様の実験結果が得られた。引力相互作用の弱いアルカリ土類原子-Heにおいても、結合体が形成されることが明らかにするとともに、これまで低温での分子の3体衝突に関する実験データは極めて少なく、本研究は貴重なデータを提供するものである。 2.アルカリ土類原子イオンの微細構造間衝突遷移の測定 He原子などとの衝突による微細構造間遷移レートは温度の低下とともに急激に小さくなると予想されてきたが、本研究では低温におけるBa^+-He衝突において微細構造間遷移相当に大きい値である結果をえた。そこで、Ba^+の微細構造間衝突遷移のメカニズムを明らかにするために、室温でのHe,H_2,D_2との衝突による効果をCa^+,Sr^+とともに調べた。その結果、Heとの衝突については非断熱遷移におけるランダウーゼナー効果が現れていると考えられ、一方、水素分子についてはHeに比べて4-5桁大きな断面積が得られており、これは分子回転と微細構造間での共鳴の効果と説明できた。
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