| 研究課題/領域番号 |
20K20928
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
市川 雄一 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20532089)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| キーワード | 基本対称性 / CPの破れ / EDM / 核スピン / 偏極 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、標準理論を超える新現象である電気双極子モーメント（EDM）の探索に向けて、Xe原子の電極素材におけるスピン緩和機構の解明を行う。EDMは標準理論を超えるCPの破れに感度のある観測量であり、現在、Xe原子を対象としたEDM探索のために、129Xeと131Xeの異核種同位体を用いた核スピンメーザー法を開発している。これまでに核スピンメーザーの同時発振に成功しており、本測定法を用いたEDM測定を行うためには、電場印加条件でのメーザー発振の実現が必要である。ところが電極素材表面での131Xeスピンの緩和機構はこれまで全く調べられていない。そこで、本研究では、様々な電極素材表面での131Xeスピンの縦緩和時間および横緩和時間を測定して、その偏極緩和機構を理解し、高い131Xe偏極度および長い131Xeスピン緩和時間の実現を狙う。
本研究を行うにあたって、実験装置や機器等を現在設置されている理化学研究所から九州大学に移設する必要があるが、Covid-19感染拡大防止のため理化学研究所へのアクセスが大幅に制限されており、2020年度中に移設作業を行うことができなかった。本来2020年度に実施予定であった移設作業を2021年9月を目途に行い、その後、高速断熱通過型NMR測定およびパルスNMR測定によりスピン緩和機構を解明すべく、それぞれの実験セットアップの構築、改良を進めていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
4: 遅れている
理由
本研究を行うにあたって、実験装置や機器等を現在設置されている理化学研究所から九州大学に移設する必要があるが、Covid-19感染拡大防止のため理化学研究所へのアクセスが制限されており、2020年度中に移設作業を行うことができなかったため。
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| 今後の研究の推進方策 |
2020年度に実施予定であった移設作業・開発項目を2021年度に行う予定である。
装置や機器類の移設を行ったのち、様々な条件で製作した電極付きセルに対する131Xeスピンの縦緩和時間T1、横緩和時間T2の測定を行う。透過性や耐熱性に優れた電極素材候補に対して測定を行う。各素材候補に対しては、試薬による表面洗浄などの処理方法も検討を行う。縦緩和時間T1の測定は高速断熱通過型NMR法によって行う。NMR信号の減衰時間の温度依存性から壁緩和の大きさを見積もることができる。壁緩和の小さくなる電極素材、および内部処理の方法を探る。一方、横緩和時間T2の測定は、核スピンメーザーと同じ実験セットアップを用いて、パルスNMRの方法によって行う。パルスによって静磁場方向から傾いた磁化の歳差運動を観測し、その振幅減衰からT2を導出する。十分長いT2が得られたのちには同セッアップを用いてメーザー発振を行い、周波数精度の評価を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究を行うにあたって、実験装置や機器等を現在設置されている理化学研究所から九州大学に移設する必要があるが、Covid-19感染拡大防止のため理化学研究所へのアクセスが大幅に制限されており、2020年度中に移設作業を行うことができなかった。本来2020年度に実施予定であった移設作業を2021年9月を目途に行い、その後、高速断熱通過型NMR測定およびパルスNMR測定によりスピン緩和機構を解明すべく、それぞれの実験セットアップの構築、改良を進めていく予定である。
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