回転NMRにおける幾何学的位相

Geometric phase in rotating NMR

針井 一哉; 中堂 博之 ; 小野 正雄  ; 松尾 衛; 家田 淳一   ; 岡安 悟  ; 齊藤 英治; 前川 禎通

Harii, Kazuya; Chudo, Hiroyuki; Ono, Masao; Matsuo, Mamoru; Ieda, Junichi; Okayasu, Satoru; Saito, Eiji; Maekawa, Sadamichi

力学的回転とスピンの間には、スピン-回転相互作用と呼ばれる相互作用が働く。近年、測定系を回転させながら核スピン共鳴を測定することで、この相互作用の直接観測に成功した。ここで、回転軸を外部磁場軸から傾けると、測定系に時間変化する磁場を印加できる。時間変化する磁場により生じた幾何学的位相(Berry位相)は核スピン共鳴周波数のシフトとして観測される。この共鳴シフトについて、実験と計算の結果を報告する。

Recently, the spin-rotation coupling, interaction between spin angular momentum and mechanical rotation, was directly observed by NMR measurements in which a sample and a detector are rotated synchronously. In the measurement, by tilting the rotation axis from an external magnetic filed, we can apply a time-dependent external field on the sample. The time-dependent external field generates Berry phases and the Berry phases can be detected as NMR frequency shifts. We report experimental and theoretical studies of the NMR frequency shifts.