[原子力産業新聞] 2013年6月13日 第2674号 ＜2面＞

世界最高のスピン偏曲率　原子力機構　高強度陽電子線源で

日本原子力研究開発機構の研究グループはこのほど、高強度の陽電子線源にゲルマニウム６８を用いて、世界最高のスピン偏極率４７％の陽電子ビームの開発に成功したと発表した。

スピンとは、電子が持つ自転のような性質で、偏極率とは、その「上向き」と「下向き」の２つの状態の差をいう。このような電子の挙動を研究する「スピントロニクス」が近年、電子デバイス開発で重要となっている。

同グループでは、電子の反粒子である陽電子が、物質中の電子と結合して消滅する時に放出するガンマ線を観測することで、消滅相手の電子の運動状態を調べる「陽電子消滅法」に着目し、照射する陽電子ビームのスピンの向きを揃える（偏極させる）ことで、従来の陽電子ビームでは難しかった電子スピンの検出を目指して研究を進めていた。

検討の結果、スピン偏極率が高い核種はゲルマニウム６８であることが判明した。生成にあたりサイクロトロン（加速器）で水素イオンビームを窒化ガリウムに照射するが、融点の低い（２９℃）ガリウムを照射の熱にも耐えるよう窒化物にするなどの工夫を加えた。これを線源として用いた結果、４７％という高スピン偏極率をもった陽電子ビームの開発に成功した。

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