外部リンク：http://www.ils.uec.ac.jp/~morinaga

理学修士, 東京大学

博士（工学）, 東京大学

自然科学一般, 半導体、光物性、原子物理

1990年03月
東京大学, 理学系研究科, 物理学専攻

1988年03月
東京大学, 理学部, 物理学科

1981年04月 - 1984年03月
武蔵高等学校, 普通科

2022年06月 - 2023年01月
第43回年次大会レーザー物理・化学部門プログラム委員, レーザー学会, 学協会

2016年09月 - 2016年09月
審査員, 日本物理学会(2016年秋）第５回学生プレゼンテーション賞, 学協会

Coherent interaction of orthogonal polarization modes in a photonic crystal nanofiber cavity
Jameesh Keloth; Kali P Nayak; Jie Wang; Makoto Morinaga; Kohzo Hakuta
Optics express, 27巻, 掲載ページ 1453-1466, 出版日 2019年01月21日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

3Dプリンタで作る2次元電動ステージ
森永実
分光研究, 日本分光学会, 67巻, 掲載ページ 200-201, 出版日 2018年11月, 査読付, 招待
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Two-mode interference in a photonic crystal nanofiber cavity
J. Keloth; K. P. Nayak; J. Wang; M. Morinaga; K. Hakuta
European Optical Society Biennial Meeting, 掲載ページ 1, 出版日 2018年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Photon field in the presence of a nanofiber
Makoto Morinaga; Ramachandrarao Yalla; Kohzo Hakuta
Japanese Journal of Applied Physics, Institute of Physics Publishing, 54巻, 7号, 掲載ページ 072001-1-072001-6, 出版日 2015年06月10日, 査読付, The presence of a nanofiber modifies the photon field near the nanofiber. The emission of photons into a certain direction can be enhanced by placing a nanofiber near the photon emitter. We discuss the modification of the photon field by the presence of a nanofiber and evaluate the effect of emission enhancement for a realistic experimental scheme.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Wave propagation through a set of slits
Makoto Morinaga
OPTICAL REVIEW, 22巻, 1号, 掲載ページ 33-38, 出版日 2015年02月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Guiding of light with pinholes
Makoto Morinaga
Int. J. Phys. Sci., 9巻, 20号, 掲載ページ 444-453, 出版日 2014年10月30日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Efficient Channeling of Single Photons into Single Mode Optical Fiber
R. R. Yalla; Fam Le Kien; M. Morinaga; K. Hakuta
CLEO QELS, QELS-2013-QF2A.3巻, 出版日 2013年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Efficient Channeling of Fluorescence Photons from Single Quantum Dots into Guided Modes of Optical Nanofiber
Ramachandrarao Yalla; Fam Le Kien; M. Morinaga; K. Hakuta
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 109巻, 6号, 掲載ページ 063602, 出版日 2012年08月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Guiding of Waves between Absorbing Walls
Dmitrii Kouznetsov; Makoto Morinaga
Journal of Modern Physics, 3巻, 7号, 掲載ページ 553-560, 出版日 2012年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

不透明マスク列によるビームの横モード操作
森永 実
電気学会光・量子デバイス研究会資料, OQD-10巻, 46-54号, 掲載ページ 15-18, 出版日 2010年12月
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Measurement of fluorescence emission spectrum of few strongly driven atoms using an optical nanofiber
Manoj Das; A. Shirasaki; K. P. Nayak; M. Morinaga; Fam Le Kien; K. Hakuta
OPTICS EXPRESS, 18巻, 16号, 掲載ページ 17154-17164, 出版日 2010年08月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Planar Electric Trap for Neutral Particles
Makoto Morinaga; Tetsuo Kishimoto
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, 48巻, 9号, 掲載ページ 096505, 出版日 2009年09月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Antibunching and bunching of photons in resonance fluorescence from a few atoms into guided modes of an optical nanofiber
K. P. Nayak; Fam Le Kien; M. Morinaga; K. Hakuta
Phys. Rev. A, 79巻, 掲載ページ 021801(R), 出版日 2009年02月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Circular Magneto-Optical Trap for Neutral Atoms
M. Morinaga
J. Phys. Soc. Jpn., 社団法人 日本物理学会, 77巻, 10号, 掲載ページ 104402-1-3-104402, 出版日 2008年09月, 査読付, We propose and experimentally demonstrate a novel scheme to magneto-optically trap neutral atoms in a ring shaped trap which could be used for efficient loading of atoms into a circular magnetic trap. Two sets of anti-Helmholz coils having a common center and oriented coaxially are used to generate a circle of zero magnetic field. Six laser beams of proper frequency and polarization then trap atoms onto this circle.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Efficient Probing Of Few Atom Fluorescence through the Guided Mode of an Optical Nanofiber
K. P. Nayak; P. N. Melentiev; M. Morinaga; Fam Le Kien; V. I. Balykin; K. Hakuta
CLEO/Pacific Rim 2007, 掲載ページ 1, 出版日 2007年08月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Optical nanofiber for manipulating and probing single atom fluorescence
K. P. Nayak; P. N. Melentiev; M. Morinaga; Fam Le Kien; V. I. Balykin; K. Hakuta
IQEC 2007 (Munich, Germany), 掲載ページ 1, 出版日 2007年06月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Optical nanofiber as an efficient tool for manipulating and probing atomic fluorescence
K. P. Nayak; P. N. Melentiev; M. Morinaga; Fam Le Kien; V. I. Balykin; K. Hakuta
OPTICS EXPRESS, 15巻, 9号, 掲載ページ 5431-5438, 出版日 2007年04月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Single Atom as a Light Coupler for a Nanofiber
K. P. Nayak; S. Inoue; M. Morinaga; V. I. Balykin; Fam Le Kien; K. Hakuta
Quantum Electronics and Laser Science Conference (QELS2006), 掲載ページ 1, 出版日 2006年05月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Atom Trap and Waveguide Using a Two-Color Evanescent Field Around a Subwavelength-Diameter Optical Fiber
Fam Le Kien; V. I. Balykin; J. Q. Liang; M. Morinaga; K. Hakuta
The Ninth Asia Pacific Physics Conference, 出版日 2004年10月
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Focusing ground-state atoms with an electrostatic field
M Morinaga
APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS, 79巻, 6号, 掲載ページ 679-682, 出版日 2004年10月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Atom trapping and guiding with a subwavelength-diameter optical fiber
Balykin, VI; K Hakuta; F Le Kien; JQ Liang; M Morinaga
PHYSICAL REVIEW A, 70巻, 1号, 掲載ページ 011401, 出版日 2004年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Application of a thin silica fiber to quantum optics: Atom trapping with a subwavelength diameter optical fiber
K. Hakuta; V. I. Balykin; Fam Le Kien; J. Q. Liang; M. Morinaga
LEOS Summer Topical Meeting, 掲載ページ 27-28, 出版日 2004年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

One-dimensional focusing of an atomic beam by a flat reflector
H Oberst; M Morinaga; F Shimizu; K Shimizu
APPLIED PHYSICS B-LASERS AND OPTICS, 76巻, 8号, 掲載ページ 801-803, 出版日 2003年07月
研究論文（学術雑誌）, 英語

Cesium gas strongly confined in one dimension: Sideband cooling and collisional properties
Bouchoule, I; M Morinaga; C Salomon; DS Petrov
PHYSICAL REVIEW A, 65巻, 3号, 掲載ページ 033402, 出版日 2002年03月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

リチウム磁気トラップの蒸発冷却
河野託也; 清水和子; 清水富士夫
日本物理学会2001年秋季大会, 出版日 2001年
日本語

Manipulation of Quantum States of Neutral Atoms
M. Morinaga
2nd Workshop on Laser Cooling, Hayama, JAPAN, 出版日 2000年02月
日本語

Atom Holography
Fujio Shimizu
Advances in Atomic, Molecular and Optical Physics, 42巻, C号, 掲載ページ 73-93, 出版日 2000年
研究論文（学術雑誌）, 英語

Manipulation of motional quantum states of neutral atoms
M Morinaga; Bouchoule, I; JC Karam; C Salomon
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 83巻, 20号, 掲載ページ 4037-4040, 出版日 1999年11月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Atom interferometers and atom holography
F Shimizu; J Fujita; M Morinaga; T Kishimoto; S Mitake
ATOMIC PHYSICS 16, 477巻, 掲載ページ 223-233, 出版日 1999年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

原子線ホログラフィー
森永実
パリティ, 丸善, 14巻, 9号, 掲載ページ 38-44, 出版日 1999年
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Neutral atoms prepared in Fock states of a one-dimensional harmonic potential
Bouchoule, I; H Perrin; A Kuhn; M Morinaga; C Salomon
PHYSICAL REVIEW A, 59巻, 1号, 掲載ページ R8-R11, 出版日 1999年01月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Atomic beam holography for nanofabrication
J Fujita; T Kisimoto; M Morinaga; S Matsui; F Shimizu
JOURNAL OF VACUUM SCIENCE & TECHNOLOGY B, 16巻, 6号, 掲載ページ 3855-3858, 出版日 1998年11月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

原子線ホログラフィ
藤田淳一; 森永実; 清水富士夫
光学, 27巻, 掲載ページ 268, 出版日 1998年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

原子線ホログラフィ
藤田淳一; 森永実; 岸本哲夫; 安田正美; 松井真二; 清水富士夫
光技術コンタクト, 日本オプトメカトロニクス協会, 35巻, 2号, 掲載ページ 107-113, 出版日 1997年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Holographic manipulation of a cold atomic beam
M Morinaga; M Yasuda; T Kishimoto; F Shimizu
PHYSICAL REVIEW LETTERS, 77巻, 5号, 掲載ページ 802-805, 出版日 1996年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Manipulation of an atomic beam by a computer-generated hologram
J Fujita; M Morinaga; T Kishimoto; M Yasuda; S Matsui; F Shimizu
NATURE, 380巻, 6576号, 掲載ページ 691-694, 出版日 1996年04月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

原子線ホログラフィー
森永実; 藤田淳一; 松井真二; 清水富士夫
応用物理, 65巻, 9号, 掲載ページ 912-918, 出版日 1996年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

ELECTRIC TRAPPING OF NEUTRAL ATOMS - STABILITY THEORY
M MORINAGA; F SHIMIZU
LASER PHYSICS, 4巻, 2号, 掲載ページ 412-415, 出版日 1994年03月
研究論文（学術雑誌）, 英語

ELECTRIC TRAPPING OF NEUTRAL ATOMS
F SHIMIZU; M MORINAGA
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS & EXPRESS LETTERS, 31巻, 12A号, 掲載ページ L1721-L1723, 出版日 1992年12月
研究論文（学術雑誌）, 英語

OBSERVATION OF THE CA 4S1S0-4P3P1 TRANSITION IN CONTINUOUS FREE-FALLING COLD ATOMIC FLOW FROM AN ATOM TRAP
T KUROSU; M MORINAGA; F SHIMIZU
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS PART 2-LETTERS, 31巻, 3A号, 掲載ページ L273-L275, 出版日 1992年03月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

冷却原子と相関計測
森永 実
出版日 2011年, 素粒子論研究, 118巻, 掲載ページ D187-196, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

原子波光源としてのレーザ冷却技術
森永実
出版日 2006年03月, 光技術動向調査報告書, 掲載ページ 389-392, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

Atom spinning around an optical fiber: Bound states and guiding
V. I. Balykin; V. I. Balykin; Fam Le Kien; J. Q. Liang; M. Morinaga; K. Hakuta
出版日 2004年01月01日, OSA Trends in Optics and Photonics Series, 97巻, 掲載ページ 275-276, 1094-5695, 33645299835

レーザー冷却がひらく原子波の世界
共著
日本語, 共著, パリティブックス、丸善, 出版日 2003年

レーザーの科学
レーザー技術総合研究所
日本語, 共著, 新しい原理に基づくレーザー：原子波レーザー, 丸善, 出版日 1997年09月

結合効率の高いテーパード光ファイバーチップの作製
原輝斗; 霍洋克; 森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会 第79回年次大会
発表日 2024年09月16日
開催期間 2024年09月16日- 2024年09月19日

微小発光体と結合させるためのテーパードファイバーチップの作製と評価
相馬康人; 森永実
口頭発表（一般）, 日本語, レーザー学会学術講演会第43回年次大会
発表日 2023年01月20日

微小発光体と結合するテーパー状光ファイバーチップの試作
森永実; 齊藤樹征; 相馬康人
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会第77年次大会, 国内会議
発表日 2022年03月17日

微小発光体と結合する光ファイバーチップの最適形状とその製作
森永実; 相馬康人; 齊藤樹征
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会第76年次大会, 国内会議
発表日 2021年04月14日

単一発光体と結合したテーパー状光ファイバーの作製と評価
大草聖也; 森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会, 国内会議
発表日 2020年03月16日

CAVITY QUANTUM OPTICS BASED ON OPTICAL NANOFIBERS
Makoto Morinaga; J. Keloth; K.M. Shafi; R.R. Yalla; K.P. Nayak; J. Wang; Kohzo Hakuta
口頭発表（招待・特別）, 英語, THE 10th INTERNATIONAL CONFERENCE ON PHOTONICS & APPLICATIONS (ICPA-10), 招待, Institute of Physics, Vietnam Academy of Science and Technology, Vietnam Physical Society, Ha Long City, Vietnam, https://www.iop.vast.ac.vn/activities/HNQHQP_ICPA/10/index.html, 国際会議
発表日 2018年11月12日

Two-mode interference in a photonic crystal nanofiber cavity
Keloth, Jameesh; Nayak, Kali Prasanna; Wang, Jie; Morinaga, Makoto; Hakuta, Kohzo
口頭発表（一般）, 英語, European Optical Society Biennial Meeting (EOSAM) 2018, 国際会議
発表日 2018年10月09日

Guiding of Wave with Opaque Masks
Makoto Morinaga
口頭発表（一般）, 英語, 3rd International Conference on Microwave and Photonics (ICMAP 2018) IEEE Xplore DOI: 10.1109/ICMAP.2018.8354631, 国際会議
発表日 2018年02月09日

Single Quantum Dots on an Optical Nanofiber at Cryogenic Temperature
K. M. Shafi; W. Luo; R. R. Yalla; M. Morinaga; K. Hakuta; K. Iida; E. Tsutsumi; A. Miyanaga
口頭発表（一般）, 英語, The Irago Conference 2017, 国際会議
発表日 2017年11月02日

ピンホール列による光のガイド IV
森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集,2016年秋季大会, 国内会議
発表日 2016年09月

ピンホール列による光のガイド III
森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集,2014年秋季大会, 国内会議
発表日 2014年09月

ピンホール列による光のガイド II
森永実; 藤井隆太朗
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集,第69回年次大会, 国内会議
発表日 2014年03月

Efficient channeling of single photons into single mode optical fiber
Ramachandrarao Yalla; Fam Le Kien; M. Morinaga; K. Hakuta
口頭発表（一般）, 英語, CLEO2013 IEEE Xplore DOI:10.1364/CLEO_QELS.2013.Q, 国際会議
発表日 2013年07月10日

ピンホール列による光のガイド
森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会,第68回年次大会
発表日 2013年03月

Planar Chip for Electric Levitation of Neutral Particles
Makoto Morinaga
シンポジウム・ワークショップパネル（公募）, 英語, ICOLS2009, ICOLS2009, Kussharo
発表日 2009年07月

平面電極構造による中性粒子のＡＣ電場トラップ
森永実; 岸本哲夫
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集,日本物理学会
発表日 2009年03月

Coherent reflection of slow metastable rare gas atoms from a solid surface
M. Morinaga
口頭発表（招待・特別）, 英語, Workshop on Quantum Reflection, ITAMP, Cambridge, MA, USA, 国際会議
発表日 2007年10月

Optical Nanofiber as an Efficient Tool for Exploring Atom-Surface Interaction : Towards Manipulation of Atoms and Photons using Optical Nanofibers
Kali Nayak; Manoj Das; M. Morinaga; V. I. Balykin; Fam Le Kien; K. Hakuta
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2006年09月

リング型磁気光学トラップIII
森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2006年03月

ナノファイバーによる原子と光の操作
K.P. Nayak; 井上卓; 森永実; V.I. Balykin; 白田耕藏
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2006年03月

サブミクロン光ファイバーによる自然放出の制御
Fam Le Kien; Kali Nayak; S; Dutta Gupta; 森永実; 白田耕藏
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2005年09月

Circular magneto-optical trap for neutral atoms
M. Morinaga
シンポジウム・ワークショップパネル（公募）, 英語, ESF Research Conference on Bose-Einstein Condensation, ESF, Sant Feliu de Guixols (Costa Brava), Spain
発表日 2005年09月

リング型磁気光学トラップII
前田知里; 清水和子; 森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2005年03月

リング型磁気光学トラップ
森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2004年09月

直径が波長以下の光ファイバーの応用：近接場による原子トラップ
梁佳旗; 井上卓; Fam Le Kien; V. I. Balykin; 白田耕蔵; 森永実
口頭発表（一般）, 日本語, 日本物理学会講演概要集
発表日 2004年09月

Control of Quantum States of Atoms in a Dipole Trap
M. Morinaga
その他, 日本語, Seminar on Atomic Physics, NIST, Gaithersburg, MD, U.S.A.
発表日 1999年12月

Manipulation of Quantum States of Neutral Atoms
M. Morinaga
シンポジウム・ワークショップパネル（公募）, 英語, Cooperative Effects on Photo-Controlled Systems; ERATO WORKSHOP, ERATO, Tucson, Arizona, U.S.A
発表日 1999年11月

現代レーザー分光学特論
電気通信大学

現代レーザー分光学特論
The University of Electro-Communications

現代レーザー分光学特論
電気通信大学

UEC passport program A
The University of Electro-Communications

UECパスポートプログラムＡ
電気通信大学

UEC passport seminar
The University of Electro-Communications

UECパスポートセミナー
電気通信大学

日本物理学会

テーパー状光ファイバーチップを用いた単一光子源の開発
研究期間 2020年04月01日 - 2023年03月31日

ピンホールを並べた導波路の開発
森永実
研究代表者
研究期間 2015年10月21日 - 2018年03月31日

ナノファイバー近接場による原子と光の操作と制御
白田 耕蔵; ファム レ キエン; 森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 基盤研究(B), 光波長の約1/2の直径の極細光ファイバー(ナノ光ファイバー)により原子と光子を操作する方法について実験及び理論の両面から研究を行った。原子としてレーザー冷却したセシウム原子を用い、ナノ光ファイバーにより原子の自然放出は操作・制御できることを実証した。自然放出光は自由空間と大きく異なり、ファイバーの伝播モードへ効率良く放出される。また、単一から少数個の原子の量子光学的振舞いを光子相関計測により系統的に研究した。更に、原子表面相互作用の高精度計測にも道を拓いた。, 18340119
研究期間 2006年 - 2008年

固体表面における原子の量子反射の研究
清水 和子; 武田 光夫; 森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 基盤研究(B), 磁気光学トラップにトラップされた低速準安定状態ヘリウム原子を原子源としてシリコン表面における量子反射に関する研究を行い、同じグループで先行していたネオンを用いた量子反射の研究とあわせて、下記の研究結果を得ることが出来た。 1.固体表面に対する法線速度が数cm/secの超低速準安定状態ヘリウム原子は固体表面で引力ポテンシャルによりコヒーレントに反射される。 2.表面が回折格子状に加工されている試料の場合、反射率は、ネオン原子、ヘリウム原子ともに格子表面の平面領域の長さと格子ピッチの比がおよそ1/50以下では、フレネル回折の計算から求められる。 3.法線速度が同じ場合、表面を加工し有効表面密度を下げた試料では反射率が高くなることがヘリウム原子でも確かめられた。 4.法線速度が同じ場合、質量の軽いヘリウム原子ではネオン原子より反射率が高くなる。 5.上記3、4は、原子が引力ポテンシャルで反射され得る最大速度は、van der Waals Potentialの場合、原子質量の2乗に反比例しポテンシャル係数C_3に反比例すること、あるいは、Casimir-Polder Potentialの場合、試料の3/2乗に反比例しポテンシャル係数C_4の1/2乗に反比例するというスケーリング則と、ポテンシャル係数は固体表面の密度にほぼ比例することにより説明できる。 6.平面研磨シリコン表面における準安定状態ヘリウム原子反射率の測定値と、シリコンの誘電関数とHe*分極率から計算したポテンシャル係数から求めた反射率はよい一致を示し、原子波が引力ポテンシャルで反射されていることが確認された。, 16340116
研究期間 2004年 - 2006年

原子光学(レーザー冷却の技術的応用への研究)
清水 富士夫; 中川 賢一; 清水 和子; 盛永 篤郎; 白浜 圭也; 森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 特定領域研究, 清水らは極低温の準安定状態ネオン原子線を使って、(1)静電場による原子レンズの開発、(2)穴をあけた窒化シリコン薄膜の透過型振幅ホログラムを使って原子線で任意のパターンを描くことができることを実証した。さらに、(3)薄膜上に電極を蒸着し、電場をかけて薄膜を通過する原子の位相を変調することで原子線の実時間制御を実現した。また、(4)固体表面で原子が受ける引力のファンデルワールスポテンシャルによって原子がコヒーレントに反射される量子反射の観測に初めて成功し、反射率の定量的な測定を行った。さらに、(5)シリコン表面を格子状に加工することで反射率を格段に高めることができることを実証した。(6)これを利用して、凹面反射鏡、ビームスプリッターさらには反射型の原子ホログラムの開発を行った。中川らは、(7)ルビジウム原子のボーズ凝縮体を完成させた(本邦で3番目)。(8)これを用いた原子チップの研究を行うことを目的として、まず、微少電流線が作る磁気トラップにレーザー冷却されたルビジウム原子をトラップする実験を行った。一方、原子干渉計と精密計測に関する研究では(9)中川らのルビジウム原子干渉計、盛永らのカルシウム原子干渉計とナトリウム原子干渉計の研究を行った。(10)カルシウムに関しては熱源視線を用いてアハラノフ・キャッシャー効果による位相シフトを3%の精度で測定した。また、(11)ナトリウムに関しては、時間軸多重干渉を行い、フィネス100の干渉波形を得ることに成功した。, 11216202
研究期間 1999年 - 2002年

電場による原子結像系の開発
森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東京大学, 奨励研究(A), 原子のレーザー冷却の技術が発展する中、原子光学の実現に向けて原子結像系の開発が急がれているが、いまだ実用化に到っていない。 我々は昨年夏世界に先駆けて原子線による像再生「原子線ホログラフィー」に成功したが、原子結像系を用いなかったため、いわばレンズを使ったカメラに対するピンホールカメラのようなもので、その解像度は低く再生した像は1文字「F」という簡単なものであった。 そこで当初の計画とは多少異なるが、ホログラム自体に凸レンズの機能を組み込むことを行った。すなわちホログラムのパターンを計算する際に入射する原子波を球面波であり、またスクリーンが有限の距離にあることを考慮に入れ、別途の結像系を用いることなくても一点から出射した原子がスクリーン上でシャープな像を結ぶように設計したのである。このことにより長さ0.7mm、解像度50ミクロン程度の3文字の像再生に成功した。また近々20文字程度の像再生が可能となる予定である。 ところでこのようにして得られる再生像の解像度は、理論的な検討を行った結果ホログラムのパターンのピッチ程度よりは良くならないことが判った。これはこの方法では回折せずに透過してくる原子による0次のスポットが有限の大きさを持ちホログラムをスクリーンに近づけることを妨げるために、開口指数NAを大きく取れないからである。折角原子は波として短い波長を持つのであるからこれは残念である。そこでこれを回避するためにホログラムと電場による結像系を併用する像再生の実験を計画している。, 07740345
研究期間 1995年 - 1995年

AC電場による3次元中性原子・分子トラップ
森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東京大学, 奨励研究(A), 本研究の目的は、AC電場を用いて中性粒子を種類を問わずトラップすることである。 理論面ではその安定性について我々は既にある程度解析を行っていたが、それらは安定度を定量的に評価するために、線形化した運動方程式を用いていた。AC電場を用いた中性粒子のトラップのポテンシャルは既ねRFイオントラップとのアナロジーが成り立つが、前者の場合、後者と異なり電極の形状を工夫しても非線形項を完全に取り除くことは原理的に不可能である。そこで非線形項の小さい電極形状を考察するとともに、非線形項も含めた完全な運動方程式を用いて安定性の解析を行った。非線形項を含めると解が本質的に不安定になることが密かに心配されたが、解析の結果定性的には線形化した場合と同様の結果を得た。ただし、非線形項を含めると解の安定領域はある程度狭くなる。 実験の法であるが、光磁気トラップ(MOT)から落ちてくるSr原子に下から^1S->^3Pの弱い遷移の光をあて、等速度でその下に置いたAC電場トラップの中にロードするというのが当初の計画であったが、ロードされる原子の絶対数が少ないこと(数10個/秒)と観測にも使っている弱い遷移が「弱い」(自然幅約 600Hz)こともありトラップを観測するには至っていない。今後ロードする原子数を増やすとともに、弱い遷移を観測する際の立体角を大きくする努力が必要と思われる。, 05740267
研究期間 1993年 - 1993年

原子ジャイロスコープの試作
清水 富士夫; 森永 実
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東京大学, 試験研究(B), ジャイロ干渉計の位相感度は2mωS/hで与えられるので、干渉計が囲む面積Sを大きくすることが望ましい。また、将来実用化されるためには、信頼性が高い半導体レーザーが使える方がよい。これらのことを考慮して、我々が今まで研究してきたNeの代りにArを用いた干渉計を試作することにし、設計を行った。Sを大きくするため、ダブルスリットに代えて回折格子をビームスプリッターとする干渉計を組むことにした。回折格子の採用は、我々が開発した静電的な原子レンズ利用や、ビーム合成時に同じ回折格子を使ってパターンマッチングによる干渉の検出が出来るため、今までよりはるかに検出原子数を大きくすることが出来ると結論された。実験は、他の研究と干渉しないように独立した真空装置を組み立てたため、若干予定より遅れているが、現在、2μmピッチの回折格子による回折実験に成功し、目下、ビームの合成実験を行う段階である。, 05555022
研究期間 1993年 - 1993年