物性物理学部門


　 大学院基礎工学研究科物理系専攻の教職員や院生、基礎工学部電子物理科学科学生によって
利用され、以下のような研究がされています。
　物性物理学部門では放射性同位元素（ＲＩ）から出てくる放射線のうち、電磁波（光子）であるγ（ガ
ンマ）線、および陽電子（電子の反粒子）線であるβ＋（ベータ・プラス）線を利用し、文字通り物質の
性質を調べる物性研究に応用しています。物質には電気の流れやすいもの流れにくいもの、磁石に
付くもの付かないものなど、さまざまな性質がありますが、この性質を左右するのは物質を構成する
原子の並び方、そして原子の中の電子の運動（実は電子状態と言います）であることが知られていま
す。物性物理学という言葉はあまり耳慣れない言葉かもしれませんが、物質の性質とそれを引き出
す原子の並び方や電子の運動との不思議な？ 関連を深く追求しようとする学問で、ここＲＩセンター
では放射線を調べる道具として使う訳です。
　
　さて、具体的に物性部門で行っている実験の方法には
　　γ線を利用した（１）γ線摂動角相関法（ＰＡＣ）と　 （２）メスバウアー分光法、
　　β＋線を利用した（３）陽電子消滅分光法があります。

　（１）のγ線摂動角相関法で用いるγ線は透過力が強いので、いろいろな物質にＲＩを埋め込むこと
により、調べることが出来ます。　 このγ線摂動角相関法では短い時間（10⁻⁹秒程度、ns、ナノ・セ
カンドという単位を用います）の間に２つのγ線を続けて放射する （カスケード壊変と言います）ような
ＲＩを用います。１つ目のγ線の放射方向を基準にすると２つ目のγ線は放出しやすい方向としにくい
方向があり、それを角相関があると言います。例えば電子状態の変化から原子が磁石的な性質（磁
性）を持つようになると、この角相関が時間と伴に変化することが知られています。角相関の時間変
化をいくつかの検出器で測定することにより、逆に原子の持つ磁性に関する情報を調べることが出来
ます。