Dynamic nuclear self-polarization for measurements of nuclear magnetic moments

動的自己核偏極を用いた核磁気モーメントの測定

小泉 光生 ; 後藤 淳*; 松木 征史*; 中村 詔司  

Koizumi, Mitsuo; Goto, Jun*; Matsuki, Seishi*; Nakamura, Shoji

動的自己核偏極(Dynamic nuclear self-polarization: DYNASP)はIII-V族半導体で見られる現象で、価電子帯の電子をレーザーで伝導帯に励起すると、数K程度の臨界温度以下で大きな核偏極が得られる。この現象は、Dyakonovらが理論的に予言している。われわれは、円偏光したレーザーを用いて電子を励起した場合、臨界温度近くにおいても核偏極が得られることを明らかにした。大きな核偏極が得られると、不安定核の核磁気モーメントの測定感度を上げることができる。しかしながら、DYNASPに関する実験報告は、会議録に見られるだけである。そこで、この現象を明らかにするために、DYNASPに関する研究をすすめている。本会議では、DYNASPを用いた核磁気モーメント測定法の開発について、進捗状況を報告する。

Dynamic nuclear self-polarization (DYNASP) is a phenomenon that is observed in the III-V semiconductors. When electrons in the valence band of a semiconductor are optically excited to the conduction band, quite large nuclear polarization suddenly occurs below a critical temperature. This phenomenon was theoretically predicted by Dyakonov and Perel. Our recent work predicted that the electrons excited by circularly polarized laser enhance nuclear polarization near the critical temperature. The mechanism of such a large nuclear polarization would be useful for measurements of nuclear magnetic moments of unstable nuclides. However, the experiment on DYNASP can be found only in a conference report. In order to confirm the phenomenon, we have started the study of DYNASP. Preparation of experiments on DYNASP is in progress. In this paper, we describe the present status of the study of nuclear polarization by using DYNASP from the theoretical and experimental aspects.