気体アルカリ金属原子の光ポンピングによる固体アルカリ塩の核スピン偏極

通过气态碱金属原子的光泵浦固体碱金属盐的核自旋极化

• 批准号: 19654062
• 负责人: 石川 潔
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: University of Hyogo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19654062/
• 关键词: 光ポンピング; 偏極原子気体; アルカリ塩; スピン流; 核磁気共鳴; スピン注入

本研究は、気体アルカリ金属原子を光ポンピングすることにより、固体のアルカリ塩の核スピンを偏極することを目的とした。その実現のためには、固体表面におけるスピン偏極移行の機構を知る必要があり、理論計算と実験により解明をめざした。実験でスピン相互作用を調べるためには、スピン間の結合とスピンの外部磁場との結合の大きさの関係を変化させるのが有効である。これまで磁場9.4Tと2.7Tで、CsHのCs核のNMR信号の増大を観測してきたが、さらに低磁場で観測するため永久磁石で0.56Tの磁場を発生させ、CsClとCsH塩のNMR計測をおこなった。前年度までに、CsCl,LiClなどのアルカリ塩で核スピン緩和時間などを測定し基礎データを取得したので、今年度は、気体原子の光ポンピングによるアルカリ塩のNMR信号の増大を試みた。実験してみると、0.56Tのような低磁場でもNMR信号が増大することわかった。さらに、信号増大の励起波長依存性を表すスペクトルを観測してみると、その形状に予想していなかった構造が表れ、偏極移行に関する情報が含まれていると推測される。理論計算では、光ポンピングされた気体源子が運ぶスピン流の大きさを評価した。今年度の実験条件である磁場0.56Tでは、スピン状態の混合によって複雑な光学遷移を引き起こし、D2線(波長852m)は変化に富む電子スピン流と核スピン流を誘起することがわかった。

This study aims to improve the optical properties of solid metal atoms. The mechanism of polarization shift is necessary for theoretical calculation. The interaction between the two elements is modulated. The interaction between the two elements is modulated. The interaction between the two elements is modulated. The magnetic field of 9.4T to 2.7T, the increase of NMR signal of Cs nucleus in CsH, the magnetic field of 0.56T in permanent magnet and the NMR signal of Cs nucleus in CsCl were measured. In the previous year, the CsCl,LiCl and the NH3 emission spectra were measured. In the current year, the NH3 emission spectra were measured. The NMR signal increases at low magnetic fields of 0.56 T. The excitation wavelength dependence of the signal amplification is determined by the shape of the signal and the structure of the signal. Theoretical calculations are based on the evaluation of the mass flow rate of the light source. This year's final conditions are: magnetic field 0.56 T, mixing of states, complex optical migration, transition of D2 line (wavelength 852m), rich electron flow, nuclear flow, etc.

项目成果

ガラス容器内の原子のスピンダイナミクス

玻璃容器中原子的自旋动力学

• 发表时间: 2009
• 作者: B.Patton;K.Ishikawa;et. al.;石川 潔
• 通讯作者: 石川 潔

レーザー偏極アルカリ金属原子による固体の核スヒン偏極

激光偏振碱金属原子对固体的核辛偏振

• 发表时间: 2007
• 作者: K.Ishikawa;B.Patton;et. al.;石川 潔;田上周路;Ben Olsen;石川 潔
• 通讯作者: 石川 潔

Spin Transfer from an Optically Pumped Alkali Vapor to a Solid

从光泵碱蒸气到固体的自旋转移

• 发表时间: 2007
• 期刊: Phys, Rev. Lett 98, 183004
• 作者: K. Ishikawa;B. Patton;Y.-Y. Jau;W. Happer
• 通讯作者: W. Happer

Spin-Exchange Optical Pumping of Alkali Salts

碱金属盐的自旋交换光泵浦

• 发表时间: 2008
• 作者: B. Olsen;B. Patton;K. Ishikawa;Y.Y. Jau;W. Happer
• 通讯作者: W. Happer

Measurement of Biomagnetic Fields in Small Animals by use of an Optical Pumping Atomic M

使用光泵原子 M 测量小动物的生物磁场

• 发表时间: 2008
• 作者: K.Ishikawa;B.Patton;et. al.;石川 潔;田上周路
• 通讯作者: 田上周路