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2022 年度 実績報告書

冷却原子研究の支援のためのイッテルビウム二原子分子の分光研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K03805
研究機関富山大学

研究代表者

榎本 勝成  富山大学, 学術研究部理学系, 准教授 (50452090)

研究分担者 石元 孝佳  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (50543435)
馬場 正昭  京都大学, 理学研究科, 名誉教授 (80189729)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード分子分光 / イッテルビウム / 光会合 / 前期解離 / 低温分子
研究実績の概要

前年度までは分子線オーブンによるYb2分子の生成と分光の研究を行い、光会合に伴う前期解離のメカニズムを決定するなどの一定の成果を得たが、この方式ではこれ以上の成果を挙げるのは難しいと判断し、今年度からはレーザーアブレーションとヘリウムバッファーガス冷却による低温Yb2分子生成の研究に着手することにした。セル(バッファーガスや分子が入っている金属製の箱)内での液体ヘリウムや液体窒素温度での分光が可能になり、Yb2のような振動・回転間隔が非常に狭い分子の分光に適しているが、金属2原子分子の生成に特化したバッファーガス冷却式分光システムは前例を見ず、チャレンジングなテーマとなる。検討の結果、分子を生成する高圧領域と、分子を観測する低圧領域に分けた2段階セルの構造を試すことにし、セルの設計・製造・組立を行った。液体ヘリウム式クライオスタットも調達し、装置の立ち上げを進めているところである。次年度以降も研究を継続して行っていく。
また、別の既存のバッファーガス冷却式の分光システムを用いて、PbO分子の高精度レーザー分光を進めた。400-450nmの領域に多くの共鳴線があるが、そのうちのΩ(全電子の角運動量の分子軸射影)が0の状態の分光について結果をまとめ、Journal of Molecular Spectroscopy誌に論文が掲載された。低温のセル内で分光を行うため、個々の共鳴線の信号強度が高く、高感度に検出することが可能であった。また、原子の共鳴線で較正された超低膨張エタロンを用いて、分子の共鳴線の周波数を10MHz程度の精度で決定した。低温ヘリウムガス中では振動緩和が遅く、振動励起状態からの遷移も観測された。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-resolution spectroscopy of the X0+→A0+, C0+ transitions of PbO in 22300-25100 cm-12022

    • 著者名/発表者名
      Katsunari Enomoto, Ai Nakano, Takehiro Suzuki, Kaori Kobayashi, Yuiki Takahashi, Yuki Miyamoto, and Masaaki Baba
    • 雑誌名

      Journal of Molecular Spectroscopy

      巻: 390 ページ: 111713

    • DOI

      10.1016/j.jms.2022.111713

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] バッファーガス冷却とPbO分子の高精度分光2022

    • 著者名/発表者名
      榎本勝成
    • 学会等名
      冷却分子・精密分光シンポジウム
  • [学会発表] 気相・吸着分子のH/D同位体効果に関する精密量子化学計算2022

    • 著者名/発表者名
      石元孝佳
    • 学会等名
      冷却分子・精密分光シンポジウム
  • [学会発表] 青色半導体レーザーと超低膨張エタロンを用いた分子分光2022

    • 著者名/発表者名
      榎本勝成
    • 学会等名
      第2回新方式精密計測による物理・工学的変革を目指す回路技術調査専門委員会
    • 招待講演
  • [学会発表] PbOのB1(v’=4)状態の摂動の解析と新たなΩ=1の状態の測定2022

    • 著者名/発表者名
      東條太一, 中野愛, 中野嘉保, 丸橋直生, 丸山浩司, 南大介, 榎本勝成
    • 学会等名
      日本物理学会北陸支部
  • [備考] 富山大学理学部物理学科電波物理学研究室

    • URL

      https://www.sci.u-toyama.ac.jp/phys/4ken/

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公開日: 2023-12-25  

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