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表面コーティングで切り拓くアルカリ原子超微細準位間の運動誘起共鳴

表面涂层产生的超精细碱原子水平之间的动力学诱导共振

基本信息

批准号：
17J03089
负责人：
関口直太
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J03089/
关键词：
運動誘起共鳴パラフィンスピン緩和防止コーティング散乱

项目摘要

本年度はまず、前年度に行ったパラフィン表面でのアルカリ金属原子ビームの散乱実験の結果を論文にまとめ、学術雑誌Physical Review Aに投稿し、出版に至った。論文投稿後は、本研究課題の本題である、アルカリ金属原子基底状態の超微細準位間の運動誘起共鳴を観測する実験を行った。周期磁場は縞状の周期磁区構造を持つ磁性ガーネット薄膜で発生させ、この磁性ガーネット薄膜に入射するスピン偏極カリウム原子ビームの超微細準位間の運動誘起共鳴の観測を試みた。磁性ガーネット薄膜は回転できるホルダーにマウントされ、原子ビームの進行方向と縞の向きとの角度を変えることができる。原子進行方向と縞との角度を変えると原子が感じる振動磁場の周波数を実効的に変えることができ、共鳴条件を満たせば運動誘起共鳴が生じ原子ビームの偏極が崩れる。磁性ガーネット表面での散乱で偏極度が崩れないように、ガーネット表面はパラフィンでコーティングした。実験の結果、縞と原子運動方向の角度を変えると偏極度は変化し、縞と運動方向が平行な時は偏極度が高く、縞と運動方向が直交している時は偏極度が低かった。この実験結果は運動誘起共鳴による偏極度の変化で直感的に説明できる。また、原子が感じる磁場による原子状態の時間発展を数値計算し、運動誘起共鳴による偏極度の変化を計算した。その結果、実験結果を説明できる計算結果となった。以上の結果から、アルカリ金属原子の基底超微細準位間の運動誘起共鳴を初めて観測できたと考えている。これらの結果は、沖縄で開催された国際会議 The 11th International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms (FPUA 2019) および日本物理学会第74回年次大会で発表した。

This year, the previous year's activities were carried out in the field of metal atoms, and the results of scattering were published in the academic journal Physical Review A. After submission of this paper, the research topic of this paper was carried out on the measurement of motion-induced resonance between ultra-fine levels of metal atomic substrates. The periodic magnetic field and the periodic magnetic domain structure are used to detect the resonance induced by the motion of the ultra-fine quasi-position of the incident polarization atom in the magnetic thin film. Magnetic thin films have been developed in different directions. The direction of the atom is changed. The number of cycles of the vibrating magnetic field is changed. The resonance condition is changed. The motion induces resonance. The polarization of the atom is broken. The surface of the magnetic field is scattered, and the surface of the magnetic field is scattered As a result, the angle of atomic motion is extremely high, and the direction of motion is extremely high. The result is that the motion induces resonance, and the deviation is extreme. Calculation of time evolution of atomic states due to magnetic field induced by atoms, calculation of polarization due to motion-induced resonance The result of calculation is explained. The above results show that the resonance induced by the motion between the ultra-fine positions of metal atoms in the substrate can be detected at the beginning of the experiment. The 11th International Workshop on Fundamental Physics Using Atoms (FPUA 2019) was held at the 74th Annual General Meeting of the Japanese Physical Society.