2021 Fiscal Year Research-status Report
Xe原子EDM測定に向けた電極素材表面における131Xeスピン緩和機構の解明
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20K20928
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
市川 雄一 九州大学, 理学研究院, 准教授 (20532089)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 基本対称性 / CPの破れ / EDM / 核スピン / 偏極 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
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原子の電極素材表面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探索を行うためには、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のスピン緩和機構はこれまでの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のスピンの縦緩和時間および横緩和時間を測定して、その緩和機構を理解し、高い131Xeスピン偏極度および長い131Xeスピン緩和時間の実現を狙う。
本年度は本開発研究に必要な実験装置や機器類を理化学研究所から九州大学に移設した。Xe同位体ガスを封入したサンプルセル作成のための真空系および縦緩和時間測定のための断熱高速通貨型NMR測定装置の構築を行った。従来作成していた電極なしのガラスセルを用いてスピン交換光学ポンピング法によって偏極を生成し、その偏極を示すNMR信号を取得することに成功した。横緩和時間測定のためのパルスNMR装置に関しては現在構築中である。今後、様々な電極付きのガラスセルを作成し、それらの縦緩和時間と横緩和時間の測定を行っていく予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度Covid-19感染拡大防止のため行うことができなかった実験装置・機器類の移設を今年度ようやく行うことが可能になり、九州大学にてそれらの構築を行うことができた。これからこの装置類を用いて開発を行っていく段階である。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、様々な電極付きのガラスセルを作成し、それらの縦緩和時間と横緩和時間の測定を行っていく予定である。これらの測定を通じて、電極表面でのスピン緩和機構を理解し、高い131Xeスピン偏極度および長い131Xeスピン緩和時間の実現を狙う。
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| Causes of Carryover |
前年度にCovid-19感染拡大防止のため実験装置の移設・構築ができなかったため、全体的に１年程度の遅れが生じている。本来の計画を１年ずつシフトして、構築した実験セットアップを用いた測定、開発を次年度に行う予定である。
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Research Products
(4 results)
