研究者詳細
2026/04/23 更新
Time-resolved observation of superfluorescence at a wavelength of 164 nm from helium ions
James R Harries, Yoshiro Azuma, Arisa Iguchi, Ichiro Inoue, Hiroshi Iwayama, Shigeki Owada, Eiji Shigemasa, Tadashi Togashi, Susumu Kuma
Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 2026年3月27日
Tom C. Bernaards, Amandeep Singh, Zane Golpariani, Arisa Iguchi, Prakashraj Nehrudass, Susumu Kuma, Andrey F. Vilesov
The Journal of Physical Chemistry Letters 2026年1月9日
Fourier-transform infrared spectroscopy of hydrogen fluoride dimers in solid parahydrogen
Yuki Miyamoto, Hiroki Ooe, Susumu Kuma
The Journal of Chemical Physics 2025年12月14日
Amandeep Singh, Arisa Iguchi, Zane Golpariani, Tom C. Bernaards, Asuka Fujii, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Kenta Mizuse, Susumu Kuma, Andrey F. Vilesov
The Journal of Physical Chemistry A129 ( 42 ) 9721 - 9732 2025年10月14日
Laser spectroscopy of the QED-sensitive transition in Ar 14 +
Yoshiki Miya, Naoki Kimura, Daiki Ito, Priti, Masaaki Baba, Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma, Nobuyuki Nakamura
New Journal of Physics 2025年6月1日
Fermi resonance in the radiative vibrational cooling dynamics of N2O+
S. Harayama, S. Kuma, N. Kimura, K. C. Chartkunchand, M. Baba, T. Murakami, T. Takayanagi, K. Yagi, T. Yamaguchi, Y. Nakano, T. Azuma
Physical Review A 2025年3月5日
Infrared Spectroscopy of Radical Cation Clusters (NH3)2+ and (NH3)3+
Amandeep Singh, Arisa Iguchi, Tom C. Bernaards, Zane Golpariani, Kenta Mizuse, Asuka Fujii, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Susumu Kuma, Andrey Vilesov
The Journal of Physical Chemistry A 2025年2月26日
Exploring Molecular Superfluidity in Hydrogen Clusters
Pavle Djuricanin, Takamasa Momose, Hatsuki Otani, Susumu Kuma, Shinichi Miura, Majd Mustafa, Jeff C. W. Lee
Science Advances 2025年2月21日
Radiative stabilization of C2− against electron detachment
S. Iida, S. Kuma, S. Masuda, H. Tanuma, M. Baba, H. Shiromaru, T. Azuma
Physical Review A 2024年10月24日
Size distribution of helium droplets in the condensation regime of a pulsed beam
A. Iguchi, A. Hirota, S. Menk, T. Yamaguchi, H. Tanuma, J. R. Harries, S. Kuma, T. Azuma
Low Temperature Physics 2024年9月1日
High-resolution electronic spectroscopy of buffer-gas-cooled metal-phthalocyanines
Yuki Miyamoto, Masaaki Baba, Katsunari Enomoto, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma
Low Temperature Physics50 ( 9 ) 808 - 812 2024年9月1日
Laboratory Transition-rate Measurement of the Coronal Intercombination Line of Ar xv by Time-resolved Laser Spectroscopy 査読有り
Naoki Kimura, Yoshiki Miya, Daiki Ito, Priti, Daiji Kato, Masaaki Baba, Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma, Nobuyuki Nakamura
The Astrophysical Journal972 12 2024年9月1日
Analysis on high-resolution spectrum of the S1–S0 transition of free-base phthalocyanine
Yuki Miyamoto, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Katsunari Enomoto, Naofumi Nakayama, Masaaki Baba
The Journal of Chemical Physics 2024年4月14日
Newly observed low-lying Ω = 1 state of PbO
Katsunari Enomoto, Taichi Tojo, Kaori Kobayashi, Susumu Kuma, Ayami Hiramoto, Yuki Miyamoto, Masaaki Baba
The Journal of Chemical Physics 2024年4月7日
Vibrational spectroscopy of aniline cations and their H-loss cations in helium droplets
Arisa Iguchi, Amandeep Singh, Susumu Kuma, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma
Journal of Molecular Spectroscopy 2024年3月
Direct measurement of delayed-detachment rate constants of C7−
S. Iida, S. Kuma, J. W. Niman, S. Masuda, H. Tanuma, P. Ferrari, K. Hansen, H. Shiromaru, T. Azuma
Physical Review A 2023年12月11日
Hyperfine-structure-resolved laser spectroscopy of many-electron highly charged ions
Naoki Kimura, Priti, Yasutaka Kono, Pativate Pipatpakorn, Keigo Soutome, Naoki Numadate, Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma, Nobuyuki Nakamura
Communications Physics6 ( 1 ) 2023年12月
Isolation and Infrared Spectroscopic Characterization of Hemibonded Water Dimer Cation in Superfluid Helium Nanodroplets
Arisa Iguchi, Amandeep Singh, Stefan Bergmeister, Andrew A. Azhagesan, Kenta Mizuse, Asuka Fujii, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Paul Scheier, Susumu Kuma, Andrey F. Vilesov
The Journal of Physical Chemistry Letters 2023年9月14日
Doppler-free Spectroscopy of Buffer-Gas-Cooled Calcium Monohydroxide. 国際誌
Yuki Miyamoto, Reo Tobaru, Yuiki Takahashi, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Katsunari Enomoto, Masaaki Baba
The journal of physical chemistry. A127 ( 21 ) 4758 - 4763 2023年6月1日
Measurement of Doppler effects in a cryogenic buffer-gas cell
Ayami Hiramoto, Masaaki Baba, Katsunari Enomoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Yuiki Takahashi, Reo Tobaru, Yuki Miyamoto
Physical Review A 2023年4月13日
Electric-quadrupole transition-rate measurement of a highly charged ion in an electron-beam ion trap using pulsed laser excitation from a metastable state
Naoki Kimura, Priti, Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma, Nobuyuki Nakamura
Physical Review A 2023年2月9日
High-resolution spectroscopy of buffer-gas-cooled phthalocyanine. 国際誌
Yuki Miyamoto, Reo Tobaru, Yuiki Takahashi, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Katsunari Enomoto, Masaaki Baba
Communications chemistry5 ( 1 ) 161 - 161 2022年11月29日
Low-J Transitions in A˜2Π(0,0,0)−X˜2Σ+(0,0,0) Band of Buffer-gas-cooled CaOH
Yuiki Takahashi, Masaaki Baba, Katsunari Enomoto, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Reo Tobaru, Yuki Miyamoto
The Astrophysical Journal 2022年9月1日
Photodetachment Spectroscopy of Highly Excited \(\text{C}_{2}^{ - }\) and Their Temporal Evolution in the Ion Storage Ring RICE
Masatomi Iizawa, Susumu Kuma, Naoki Kimura, Kiattichart Chartkunchand, Sakumi Harayama, Toshiyuki Azuma, Yuji Nakano
Journal of the Physical Society of Japan 2022年8月15日
IR-photon quenching of delayed electron detachment from hot pentacene anions
S. Iida, S. Kuma, M. Kuriyama, T. Furukawa, M. Kusunoki, H. Tanuma, K. Hansen, H. Shiromaru, T. Azuma
Physical Review A 2021年10月27日
Correction to "State-Selective Observation of Radiative Cooling of Vibrationally Excited C2-". 国際誌
Shimpei Iida, Susumu Kuma, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Haruo Shiromaru
The journal of physical chemistry letters12 ( 37 ) 8980 - 8981 2021年9月23日
Electronic spectroscopy of Mg-phthalocyanine embedded in cold hydrogen clusters produced by a pulsed nozzle
Hatsuki Otani, Hiroko Nakahara, Haruka Goto, Susumu Kuma, Takamasa Momose
The Journal of Chemical Physics 2021年7月28日
Status of the Laser Spectroscopy and Merged-beam Experiments at RICE 査読有り
Y. Nakano, R. Igosawa, S. Iida, S. Okada, M. Lindley, S. Menk, R. Nagaoka, T. Hashimoto, S. Yamada, T. Yamaguchi, S. Kuma, T. Azuma
Proceedings of 10th International Conference on Nuclear Physics at Storage Rings (STORI’17) 2021年6月15日
State-Selective Observation of Radiative Cooling of Vibrationally Excited C2. 国際誌
Shimpei Iida, Susumu Kuma, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Haruo Shiromaru
The journal of physical chemistry letters11 ( 24 ) 10526 - 10531 2020年12月17日
Photodissociation spectroscopy of N2O+ in the ion storage ring RICE
R. Igosawa, A. Hirota, N. Kimura, S. Kuma, K. C. Chartkunchand, P. M. Mishra, M. Lindley, T. Yamaguchi, Y. Nakano, T. Azuma
The Journal of Chemical Physics153 ( 18 ) 184305 - 184305 2020年11月14日
Threshold Photodetachment Spectroscopy of the Positronium Negative Ion. 国際誌
Koji Michishio, Susumu Kuma, Yugo Nagata, Luca Chiari, Taro Iizuka, Riki Mikami, Toshiyuki Azuma, Yasuyuki Nagashima
Physical review letters125 ( 6 ) 063001 - 063001 2020年8月7日
Radiative cooling dynamics of isolated N2 O+ ions in a cryogenic electrostatic ion storage ring
A. Hirota, R. Igosawa, N. Kimura, S. Kuma, K. C. Chartkunchand, P. M. Mishra, M. Lindley, T. Yamaguchi, Y. Nakano, T. Azuma
Physical Review A102 ( 2 ) 2020年8月
Rotationally Resolved Excitation Spectra Measured by Slow Electron Detachment from Si2. 国際誌
Shimpei Iida, Susumu Kuma, Jun Matsumoto, Takeshi Furukawa, Hajime Tanuma, Toshiyuki Azuma, Haruo Shiromaru, Vitali Zhaunerchyk, Klavs Hansen
The journal of physical chemistry letters11 ( 13 ) 5199 - 5203 2020年7月2日
Photodetachment of negative ion beams for the ion-neutral merged-beam experiments at RICE
M. Iizawa, S. Iida, S. Kuma, T. Azuma, Y. Nakano
Journal of Physics: Conference Series1412 ( 12 ) 2020年6月11日
Vibrational and rotational cooling dynamics of the triatomic molecular ion N<inf>2</inf>O<sup>+</sup>stored in RICE
R. Igosawa, R. Igosawa, A. Hirota, A. Hirota, T. Yamaguchi, M. Lindley, K. Chartkunchand, Y. Nakano, S. Kuma, T. Azuma, T. Azuma
Journal of Physics: Conference Series1412 ( 23 ) 2020年6月11日
Production of cold molecular ions in superfluid helium droplets
A. Iguchi, A. Iguchi, H. Otani, H. Otani, S. Kuma, H. Tanuma, T. Azuma, T. Azuma
Journal of Physics: Conference Series1412 ( 23 ) 2020年6月11日
Towards investigations of pre-cooled ions stored in the RICE storage ring via action spectroscopy
K. C. Chartkunchand, S. Menk, A. Hirota, A. Hirota, R. Igosawa, R. Igosawa, S. Kuma, Y. Nakano, Y. Nakano, T. Azuma, T. Azuma
Journal of Physics: Conference Series1412 ( 23 ) 2020年6月11日
Superfluorescence, Free-Induction Decay, and Four-Wave Mixing: Propagation of Free-Electron Laser Pulses through a Dense Sample of Helium Ions. 国際誌
James R Harries, Hiroshi Iwayama, Susumu Kuma, Masatomi Iizawa, Norihiro Suzuki, Yoshiro Azuma, Ichiro Inoue, Shigeki Owada, Tadashi Togashi, Kensuke Tono, Makina Yabashi, Eiji Shigemasa
Physical review letters121 ( 26 ) 263201 - 263201 2018年12月28日
Superfluorescence/Superradiance in Helium Following Free-Electron Laser Excitation
J. R. Harries, S. Kuma, H. Iwayama, E. Shigemasa
Springer Proceedings in Physics202 105 - 108 2018年
Pulsed beam of extremely large helium droplets
Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma
Cryogenics88 78 - 80 2017年12月
分子検出に向けた多素子TESマイクロカロリメータの性能評価
岡田 信二, 一戸 悠人, 石崎 欣尚, 久間 晋, 中野 俊男, 中野 祐司, 野田 博文, O'Neil G. C., Reintsema C. D., Schmidt D. R., Swetz D. S., 東 俊行, 竜野 秀行, 上田 周太朗, Ullom J. N., 山田 真也, Bennett D. A., Doriese W. B., Fowler J. W., 橋本 直, 早川 亮大, Hays-Wehle J., Hilton G.
日本物理学会講演概要集72 ( 0 ) 495 - 495 2017年
多素子TESマイクロカロリメータを用いた原子分子衝突実験
岡田 信二, 東 俊行, 久間 晋, 中野 祐司, 山田 真也
日本物理学会講演概要集72 ( 0 ) 673 - 673 2017年
Single-atom response of helium atoms to pulses from an EUV free-electron laser: Implications for the subsequent development of superfluorescence
James R. Harries, Chiaki Ohae, Susumu Kuma, Kyo Nakajima, Tadashi Togashi, Yuki Miyamoto, Noboru Sasao, Hiroshi Iwayama, Mitsuru Nagasono, Makina Yabashi, Eiji Shigemasa
Physical Review A94 ( 6 ) 2016年12月22日
Ro-vibrational Spectra of (para-H2 )N -CH4 in He Droplets. 国際誌
Hiromichi Hoshina, Russell Sliter, Aakash Ravi, Susumu Kuma, Takamasa Momose, Andrey F Vilesov
Chemphyschem : a European journal of chemical physics and physical chemistry17 ( 22 ) 3818 - 3825 2016年11月18日
Observation of a shape resonance of the positronium negative ion. 国際誌
Koji Michishio, Tsuneto Kanai, Susumu Kuma, Toshiyuki Azuma, Ken Wada, Izumi Mochizuki, Toshio Hyodo, Akira Yagishita, Yasuyuki Nagashima
Nature communications7 11060 - 11060 2016年3月17日
EUV-FEL励起1s4pへリム原子集団における超蛍光・超放射の実験と数値計算
Harries James R, 岩山 洋士, 久間 晋, 宮本 祐樹, 永園 充, 大饗 千彰, 富樫 格, 中嶋 享, 繁政 英治, 笹尾 登
日本物理学会講演概要集71 541 - 541 2016年
Simultaneous measurements of superradiance at multiple wavelength from helium excited states: II. Analysis
Chiaki Ohae, James R. Harries, Hiroshi Iwayama, Kentarou Kawaguchi, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Mitsuru Nagasono, Kyo Nakajima, Itsuo Nakano, Eiji Shigemasa, Noboru Sasao, Satoshi Uetake, Tomonari Wakabayashi, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura, Motohiko Yoshimura
Journal of the Physical Society of Japan85 ( 3 ) 2016年
Rate amplification of the two photon emission from para-hydrogen toward the neutrino mass measurement
Takahiko Masuda, Hideaki Hara, Yuki Miyamoto, Susumu Kuma, Itsuo Nakano, Chiaki Ohae, Noboru Sasao, Minoru Tanaka, Satoshi Uetake, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura, Motohiko Yoshimura
Hyperfine Interactions236 ( 1-3 ) 73 - 77 2015年11月1日
Observation of a resonance in the photodetachment of positronium negative ions
Koji Michishio, Susumu Kuma, Tsuneto Kanai, Toshiyuki Azuma, Ken Wada, Izumi Mochizuki, Toshio Hyodo, Akira Yagishita, Yasuyuki Nagashima
Journal of Physics: Conference Series635 ( 5 ) 2015年9月7日
Erratum: A streak camera study of superfluorescence at multiple wavelengths from helium atoms excited using free electron laser pulses (Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics 48:105002(2015))
James R. Harries, Hiroshi Iwayama, Mitsuru Nagasono, Tadashi Togashi, Makina Yabashi, Susumu Kuma, Kyo Nakajima, Yuki Miyamoto, Chiaki Ohae, Noboru Sasao, Eiji Shigemasa
Journal of Physics B: Atomic, Molecular and Optical Physics48 ( 15 ) 2015年8月14日
A streak camera study of superfluorescence at multiple wavelengths from helium atoms excited using free electron laser pulses 査読有り
Harries James R, Iwayama Hiroshi, Nagasono Mitsuru, Togashi Tadashi, Yabashi Makina, Kuma Susumu, Nakajima Kyo, Miyamoto Yuki, Ohae Chiaki, Sasao Noboru, Shigemasa Eiji
JOURNAL OF PHYSICS B-ATOMIC MOLECULAR AND OPTICAL PHYSICS48 ( 10 ) 2015年5月28日
Infrared absorption spectra of SiF<inf>4</inf> and its clusters in solid parahydrogen
Hiroki Ooe, Yuki Miyamoto, Susumu Kuma, Noboru Sasao, Kentarou Kawaguchi
Chemical Physics Letters631-632 54 - 58 2015年5月17日
Simultaneous measurements of super-radiance at multiple wavelengths from helium excited states: I. Experiment
Kyo Nakajima, James R. Harries, Hiroshi Iwayama, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Mitsuru Nagasono, Chiaki Ohae, Tadashi Togashi, Makina Yabashi, Eiji Shigemasa, Noboru Sasao
Journal of the Physical Society of Japan84 ( 5 ) 2015年5月15日
Low-lying electronic states in bismuth trimer Bi₃ as revealed by laser-induced NIR emission spectroscopy in solid Ne. 国際誌
Tomonari Wakabayashi, Yoriko Wada, Kyo Nakajima, Yusuke Morisawa, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Noboru Sasao, Motohiko Yoshimura, Tohru Sato, Kentarou Kawaguchi
The journal of physical chemistry. A119 ( 11 ) 2644 - 50 2015年3月19日
24aBG-12 EUV-FEL励起ヘリウム原子集団における多準位間超放射(II)解析
大饗 千彰, HARRIES James R., 岩山 洋士, 久間 晋, 宮本 祐樹, 永園 充, 中嶋 享, 繁政 英治, 若林 知成, 笹尾 登
日本物理学会講演概要集70 772 - 772 2015年
24aBG-11 EUV-FEL励起ヘリウム原子集団における多準位間超放射(I)実験
中嶋 享, HARRIES James R., 岩山 洋士, 久間 晋, 宮本 祐樹, 永園 充, 大饗 千彰, 富樫 格, 繁政 英治, 笹尾 登
日本物理学会講演概要集70 771 - 771 2015年
Production of ba metastable state via superradiance
Chiaki Ohae, Atsushi Fukumi, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Kyo Nakajima, Itsuo Nakano, Hajime Nanjo, Noboru Sasao, Satoshi Uetake, Tomonari Wakabayashi, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura, Motohiko Yoshimura
Journal of the Physical Society of Japan83 ( 4 ) 2014年4月
Iodine molecule for neutrino mass spectroscopy: Ab initio calculation of spectral rate
Motomichi Tashiro, Masahiro Ehara, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Noboru Sasao, Satoshi Uetake, Motohiko Yoshimura
Progress of Theoretical and Experimental Physics2014 ( 1 ) 2014年1月
Observation of coherent two-photon emission from the first vibrationally excited state of hydrogen molecules
Yuki Miyamoto, Hideaki Hara, Susumu Kuma, Takahiko Masuda, Itsuo Nakano, Chiaki Ohae, Noboru Sasao, Minoru Tanaka, Satoshi Uetake, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura, Motohiko Yoshimura
Progress of Theoretical and Experimental Physics2014 ( 11 ) 2014年
4.8 μm difference-frequency generation using a waveguide-PPLN crystal and its application to mid-infrared Lamb-dip spectroscopy. 国際誌
Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Kousuke Tsutsumi, Noboru Sasao, Satoshi Uetake
Optics letters38 ( 15 ) 2825 - 8 2013年8月1日
Diffusion of hydrogen fluoride in solid parahydrogen. 国際誌
Hiroki Ooe, Yuki Miyamoto, Susumu Kuma, Kentarou Kawaguchi, Kyo Nakajima, Itsuo Nakano, Noboru Sasao, Jian Tang, Takashi Taniguchi, Motohiko Yoshimura
The Journal of chemical physics138 ( 21 ) 214309 - 214309 2013年6月7日
Observation of new near infrared emission band systems of small bismuth clusters in solid neon matrix
Tomonari Wakabayashi, Makiko Tomioka, Yoriko Wada, Yuki Miyamoto, Jian Tang, Kentarou Kawaguchi, Susumu Kuma, Noboru Sasao, Hajime Nanjo, Satoshi Uetake, Motohiko Yoshimura, Itsuo Nakano
European Physical Journal D67 ( 2 ) 2013年2月
Coherence decay measurement of v = 2 vibrons in solid parahydrogen. 国際誌
Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Kyo Nakajima, Atsushi Fukumi, Kentarou Kawaguchi, Itsuo Nakano, Noboru Sasao, Minoru Tanaka, Jian Tang, Takashi Taniguchi, Satoshi Uetake, Tomonari Wakabayashi, Akihiro Yoshimi, Motohiko Yoshimura
The Journal of chemical physics138 ( 2 ) 024507 - 024507 2013年1月14日
Neutrino spectroscopy with atoms and molecules
Atsushi Fukumi, Susumu Kuma, Yuki Miyamoto, Kyo Nakajima, Itsuo Nakano, Hajime Nanjo, Chiaki Ohae, Noboru Sasao, Minoru Tanaka, Takashi Taniguchi, Satoshi Uetake, Tomonari Wakabayashi, Takuya Yamaguchi, Akihiro Yoshimi, Motohiko Yoshimura
Progress of Theoretical and Experimental Physics2012 ( 1 ) 2012年1月1日
Spectroscopy of HF and HF-containing clusters in solid parahydrogen. 国際誌
Yuki Miyamoto, Hiroki Ooe, Susumu Kuma, Kentarou Kawaguchi, Kyo Nakajima, Itsuo Nakano, Noboru Sasao, Jian Tang, Takashi Taniguchi, Motohiko Yoshimura
The journal of physical chemistry. A115 ( 50 ) 14254 - 61 2011年12月22日
ν<inf>4</inf> Band of CH<inf>4</inf> in helium nanodroplets: A probe of the dynamical response of a superfluid
Aakash Ravi, Susumu Kuma, Christopher Yearwood, Birinder Kahlon, Majd Mustafa, Watheq Al-Basheer, Katsunari Enomoto, Takamasa Momose
Physical Review A - Atomic, Molecular, and Optical Physics84 ( 2 ) 2011年8月26日
Laser induced fluorescence spectroscopy of tetracene with large Ar, Ne, and H2 clusters in superfluid He nanodroplets. 国際誌
Susumu Kuma, Hiroko Nakahara, Masaaki Tsubouchi, Akira Takahashi, Majd Mustafa, Goeun Sim, Takamasa Momose, Andrey F Vilesov
The journal of physical chemistry. A115 ( 25 ) 7392 - 9 2011年6月30日
Infrared spectra and intensities of Ar-H(2)O and O(2)-H(2)O complexes in the range of the nu(3) band of H(2)O. 国際誌
Susumu Kuma, Mikhail N Slipchenko, Takamasa Momose, Andrey F Vilesov
The journal of physical chemistry. A114 ( 34 ) 9022 - 7 2010年9月2日
Deceleration of molecules by dipole force potential: A numerical simulation
Susumu Kuma, Takamasa Momose
New Journal of Physics11 2009年5月14日
Laser induced fluorescence of Mg-phthalocyanine in He droplets: evidence for fluxionality of large H2 clusters at 0.38 K. 国際誌
Susumu Kuma, Haruka Goto, Mikhail N Slipchenko, Andrey F Vilesov, Alexander Khramov, Takamasa Momose
The Journal of chemical physics127 ( 21 ) 214301 - 214301 2007年12月7日
Study of complexes of water and ammonia molecules in He droplets
Susumu Kuma, Mikhail N. Slipchenko, Takamasa Momose, Andrey F. Vilesov
Chemical Physics Letters439 ( 4-6 ) 265 - 269 2007年5月11日
Infrared spectra and intensities of the H2O and N2 complexes in the range of the nu1- and nu3-bands of water. 国際誌
Susumu Kuma, Mikhail N Slipchenko, Kirill E Kuyanov, Takamasa Momose, Andrey F Vilesov
The journal of physical chemistry. A110 ( 33 ) 10046 - 52 2006年8月24日
Search for CCH<sup>-</sup>, NCO<sup>-</sup>, and NCS<sup>-</sup> negative ions in molecular clouds
Yusuke Morisawa, Hiromichi Hoshina, Yoshiyasu Kato, Zenzo Simizu, Susumu Kuma, Norihito Sogoshi, Mizuho Fushitani, Shiori Watanabe, Yuki Miyamoto, Takamasa Momose, Yasuko Kasai, Kentarou Kawaguchi
Publications of the Astronomical Society of Japan57 ( 2 ) 325 - 334 2005年
Fine structure of the (S(1)<--S(0)) band origins of phthalocyanine molecules in helium droplets. 国際誌
Rudolf Lehnig, Mikhail Slipchenko, Susumu Kuma, Takamasa Momose, Boris Sartakov, Andrey Vilesov
The Journal of chemical physics121 ( 19 ) 9396 - 405 2004年11月15日
Generation of infrared radiation by stimulated Raman scattering in para-hydrogen crystal at 5 K. 国際誌
Mizuho Fushitani, Susumu Kuma, Yuuki Miyamoto, Hiroyuki Katsuki, Tomonari Wakabayashi, Takamasa Momose, Andrey F Vilesov
Optics letters28 ( 1 ) 37 - 9 2003年1月1日
Intense pulsed helium droplet beams
Mikhail N. Slipchenko, Susumu Kuma, Takamasa Momose, Andrey F. Vilesov
Review of Scientific Instruments73 ( 10 ) 3600 2002年10月
バッファーガス冷却された大型分子の高分解能スペクトルとその解析
宮本祐樹, 中野雄, 平本綾美, 岩國加奈, 久間晋, 榎本勝成, 中山尚史, 馬場正昭
日本物理学会講演概要集(CD-ROM)79 ( 1 ) 2024年
バッファーガス冷却大型分子の高分解能分光法とスペクトル解析法の確立に向けて
中野雄, 岩國加奈, 久間晋, 榎本勝成, 馬場正昭, 宮本祐樹
日本物理学会講演概要集(CD-ROM)79 ( 2 ) 2024年
バッファーガス冷却された大型分子の高分解能レーザー分光
中野雄, 平本綾美, 岩國加奈, 久間晋, 榎本勝成, 馬場正昭, 宮本祐樹
日本物理学会講演概要集(CD-ROM)78 ( 2 ) 2023年
全自由度量子化学と光コム精密分子分光で解き明かす核の量子効果
日本学術振興会 科学研究費助成事業
岩國 加奈, 立川 仁典, 兼松 佑典, 中島 正和, 久間 晋, 水瀬 賢太
レーザー誘起再帰蛍光法による未同定星間分子吸収線の起源分子探索
日本学術振興会 科学研究費助成事業
古川 武, 谷口 琴美, 久間 晋, 斉藤 学
Using soft X-ray coherent diffraction imaging to study and tailor the formation of superfluid helium droplets and quantum vortices within them
日本学術振興会 科学研究費助成事業
HARRIES JAMES, 久間 晋
Using soft X-ray coherent diffraction imaging to study and tailor the formation of superfluid helium droplets and quantum vortices within them
日本学術振興会 科学研究費助成事業
HARRIES JAMES, 久間 晋
パリティ非保存測定を目指した極低温超高精度分子分光システムの構築
日本学術振興会 科学研究費助成事業
宮本 祐樹, 榎本 勝成, 久間 晋, 岩國 加奈
2022年4月 - 2026年3月
課題番号：23K22520
配分額：17810000円 （ 直接経費：13700000円 、 間接経費：4110000円 ）
本研究の究極的な目的は、冷却された気相カイラル分子を用いてパリティの破れを測定し、素粒子物理の標準模型を超えた新物理を探索することである。現在、冷却分子系は次世代の実験ツールとして注目されており、分子の多彩な自由度を新物理探索に用いる様々な実験が提案されている。本研究ではその基盤となるバッファーガス冷却分子源と高精度・高感度分光システムを発展的に結合させる。
これまで、三原子分子である一水酸化カルシウム分子（CaOH）を用いて冷却多原子分子における分光精度の向上とともに、カイラル分子冷却（カイラル分子は最低でも4原子からなる）を見据えた比較的大きな分子の冷却および高精度分光を進めてきた。実際に冷却CaOHのドップラーフリー分光により、10MHz以上の精度に到達し、また分子量500を超えるフタロシアニン分子の高精度分光にも成功した。
2023年度は大型分子冷却の成果を発展させ、中心に金属原子を含むフタロシアニン分子の高精度分光を行うとともに、さらなる精度向上にむけて光周波数コムの開発を行った。金属内包フタロシアニン分子の高精度分光には成功し、予想した通り分子の対称性の違いによりスペクトル形状が大きく異なることを示すことができた。この成果は高精度分光が大型分子においても豊かな分子情報を提供することができることを示しており、分子科学的に重要な成果である。また量子化学計算と高精度分光データを組み合わせることでより多くの情報が引き出せることを（金属を含まない）フタロシアニンの例で示し、論文として発表した。光周波数コムもほぼ完成させることができ、現状のレーザーシステムに組み込むことが今後の課題である。
パリティ非保存測定を目指した極低温超高精度分子分光システムの構築
日本学術振興会 科学研究費助成事業
宮本 祐樹, 榎本 勝成, 久間 晋, 岩國 加奈
孤立量子少数多体系における極めて遅いダイナミクスの探索および制御
日本学術振興会 科学研究費助成事業
東 俊行, 飯田 進平, 久間 晋, 木村 直樹
超音波キャビテーションによるポジトロニウム極低温冷却法の開発
日本学術振興会 科学研究費助成事業
満汐 孝治, 久間 晋, 小林 慶規
2022年4月 - 2025年3月
課題番号：23K22511
配分額：17680000円 （ 直接経費：13600000円 、 間接経費：4080000円 ）
本研究課題では、液体ヘリウム中でポジトロニウム(電子と陽電子の束縛状態)のバブルを作り出し、液中圧力・温度の制御によりバブルの冷却を実現することを目的とする。ポジトロニウムバブルを生成・観測するための実験装置を開発し、消滅ガンマ線計測とレーザー分光を併用して、その性質や液中でのエネルギー散逸過程を明らかにする。2022年度は装置開発を中心に研究活動を行い、以下の実績が得られた。
(1)液体ヘリウム標的中に陽電子ビームを入射するためには、微小な薄膜真空窓を通す必要があり、小ビーム径(1 mm以下)の高輝度陽電子ビームが要求される。このために、産業技術総合研究所で供給される加速器ベースの高強度陽電子ビームを、半導体減速材とペニングトラップによって捕捉・冷却し、高輝度ビームとして引き出す新しい技術を開発した。従来法と比べて5倍もの効率で高輝度ビームの発生が可能となり、本技術の詳細を纏めて論文発表した。
(2)液体ヘリウム標的を長期間保存可能なバスクライオスタットの開発を行った。4 K冷凍機をヘリウムバスにサーマルアンカーを介して連結して極低温にまで冷却することで、貴重な液体ヘリウムを長期間保持できる機構とした。また、陽電子ビームの導入窓や液中パラメーターの制御機構を備えたサンプルバスを設計し、当該年度内にバスクライオスタット一式が納入された。
(3)過去の陽電子消滅分光の実験データをもとに、物質中での(一重項状態)ポジトロニウムのエネルギー散逸過程について考察を行った。エネルギー散逸にかかる有用な知見が得られ、その詳細を纏めて論文発表した。
超音波キャビテーションによるポジトロニウム極低温冷却法の開発
日本学術振興会 科学研究費助成事業
満汐 孝治, 久間 晋, 小林 慶規
ナノ光学における選択則の解明と新エネルギー変換経路の開拓
日本学術振興会 科学研究費助成事業
今田 裕, 安藤 康伸, 久間 晋, 今井 みやび, 岩佐 豪
量子液滴ビームを駆使したナノ水素超流動相の微視的探索
日本学術振興会 科学研究費助成事業
久間 晋, 三浦 伸一, 中野 祐司
2020年4月 - 2024年3月
課題番号：20H04464
配分額：17940000円 （ 直接経費：13800000円 、 間接経費：4140000円 ）
本研究では、Ginzburgらにより予言された水素超流動相を実現するために、温度0.4Kのヘリウム液滴からなる量子液滴ビーム中にナノ水素凝縮体を生成し、微視的スケールでその量子物性に迫ることを目的とする。ナノ水素凝集体が示す液体性そして超流動性を、水素及び内包分子をプローブとするレーザー分光法を駆使し微視的なナノスケールから巨視スケールに近いミクロンサイズまでの幅広いサイズ領域で明らかにする。微視的スケールを超えて巨視的スケールでの超流動水素の実現可能性を見極めるための土台となる。
本年度はまず、1) 低温パルスノズルから直接噴出した水素ガスにより生成される巨大水素クラスターの性質を、クラスタービーム速度測定と内包分子のスペクトル測定により明らかにした。特に、生成したクラスターはヘリウム液滴温度0.4Kまでは冷却されていないまでも、バルク凝固点13.8Kより遥かに低い5K以下の温度にあることが推察された。さらにこのクラスターが液体の性質を持つことをスペクトル測定により明らかにした。この結果を液滴サイズ10^5の巨大水素クラスターにおいて見出したことは、巨視的スケールでの物性との関連を調べる上で意義が大きい。2) 高強度ヘリウム液滴パルスビームを生成するためのパルスノズル及び液滴生成チャンバーを整備した。3) 量子モンテカルロ法に基づく水素分子の超流動シミュレーションを実施するためのプログラムコードのアップデートを実施した。
これらの研究を、研究代表者を中心に2名の研究分担者と共に遂行した。
Superfluorescence, free-induction decay, and four-wave mixing: experimental and numerical studies of the propagation of free-electron laser pulses through dense atomic/ionic media
日本学術振興会 科学研究費助成事業
HARRIES JAMES, 久間 晋
2019年4月 - 2023年3月
課題番号：19K12636
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
本研究の目的は、自由電子レーザー由来の部分的コヒーレント「SASE」光の、高密度原子資料中の伝搬を観察し、その伝搬に伴って発生する超蛍光を始めとする量子光学現象の実現および制御である。そのためには自由電子レーザーSACLAを用いた実験および数値計算を行うのがプロジェクト全体を通しての目標である。短波長領域（164 nm、30.4 nm）発光を時分割に測定するための開発を行った。分光器と高速検出器を組み合わせて実験を計画し、2022年夏にSACLAのマシンタイムを確保できた。試料側では、気体の孤立した原子と比べてはるかに高い密度（つまりより短い原子間距離）を対象にするために、ヘリウム液滴を用いた実験も検討し、そのビーム発生装置の開発も始めた。これまでの成果については招待講演で発表した。
カイラル分子におけるパリティ非保存観測に向けた極低温気相多原子分子生成技術の確立
日本学術振興会 科学研究費助成事業
宮本 祐樹, 久間 晋
2018年4月 - 2022年3月
課題番号：18H01229
配分額：17160000円 （ 直接経費：13200000円 、 間接経費：3960000円 ）
本課題では、三原子分子であるCaOH分子のバッファーガス冷却および高精度分光を行った。これによりCaOHのバッファーガスセル内での温度の評価などを行うとともに、これまでより高い精度で分光定数を決定した。さらにより大きな分子であるフタロシアニン分子をバッファーガス冷却により冷却し高分解能分光も行い、回転構造を観測することに成功した。これは大型分子も高分解能分光可能であることを示す重要な成果である。
超伝導分子検出器を用いた原子分子ダイナミクス研究の革新
日本学術振興会 科学研究費助成事業
岡田 信二, 久間 晋, 山田 真也, 中野 祐司, 橋本 直
2018年4月 - 2022年3月
課題番号：18H03714
配分額：44590000円 （ 直接経費：34300000円 、 間接経費：10290000円 ）
超伝導転移端センサー（TES）型マイクロカロリーメータを『分子』検出器として利用した、新たな低エネルギー分子の高分解能質量分析法を確立した。GM冷凍機により冷却した円筒状熱輻射遮蔽とメッシュを導入し、超伝導素子の前面に熱輻射窓を設けず裸の状態で動作させることで、世界で初めてTES検出器による中性分子直接検出とその質量測定に成功した。本システムを低温静電型イオン蓄積リングに組み込むことで、他の追随を許さない原子分子衝突実験が可能となった。同時に開発した中性ビーム源を用いた、中性分子と蓄積イオンの合流衝突実験により、低温・希薄な宇宙環境におけるイオン-分子反応の研究に飛躍的な発展が期待できる。
精密X線検出器が実現する宇宙化学反応研究の新展開
日本学術振興会 科学研究費助成事業
久間 晋
2019年4月 - 2021年3月
課題番号：19H05195
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
本公募研究では、宇宙X線検出器として高分解能・高感度という優れた性能を示す超伝導遷移端(TES)マイクロカロリメータを、同じkeVエネルギーの検出領域における中性分子ビーム検出に応用することを目的とする。特に、極低温静電型イオン蓄積リング中で再現する宇宙化学反応で生成される中性分子のエネルギー決定に焦点を当て、宇宙検出器を地上実験における全く新しい質量同定粒子検出へと応用する可能性を追求する。TESカロリメータは、熱としてのX線エネルギー流入を超伝導転移温度における抵抗上昇として検出することで、高感度・高分解能なカロリメータとして働く。蓄積リングにおけるイオン-分子合流ビーム反応で生成される等速度で飛来する生成物は、質量に応じて異なる並進エネルギーを持つため、TESによる粒子の直接検出により中性生成物をイオン化することなく質量スペクトルの測定が可能である。本研究の実験上の最大の挑戦は、通常のX線検出時にTES前面に装着されている背景からの熱輻射流入を防ぐための窓材を取り外し、開放された空間からの入射粒子を検出する点にある。
2年計画で進めている本公募研究の最終年度においては、まず初年度に製作及び設置を完了したTESと極低温静電型イオン蓄積リング(RICE)のドッキング部分の詳細な動作環境確認を行なった。まず差動排気システムにより、TES側10^-3PaとRICE側10^-10Paを空間的に接続することに成功した。また熱輻射抑制に関しては接続チャンバーに4KGM冷凍機を導入し、また２層構造を持つ輻射シールドを設置した。このシールドに種々の改造を施し、特に小径のピンホールを持つ輻射キャップをシールド先端に取り付けることで、TESにおいて50mK以下の温度を実現することに成功した。また蓄積リングにおける分子イオンビームのレーザー光解離実験による中性粒子の生成にも成功した。
極低温静電型イオン蓄積リングが拓く極限科学：宇宙化学から放射線生物学までの展開
日本学術振興会 科学研究費助成事業
東 俊行, 久間 晋, 中野 祐司, 田沼 肇, 岡田 信二, 山田 真也
2014年5月 - 2019年3月
課題番号：26220607
配分額：191100000円 （ 直接経費：147000000円 、 間接経費：44100000円 ）
極低温静電型イオン蓄積リング装置を使って、極低温、極高真空という環境下で原子分子イオンを1000秒以上の長時間周回蓄積させることが可能になった。周回イオンに波長可変紫外レーザー光を合流させて詳細な孤立分子イオンの振動回転スペクトルを観測し、長時間にわたる冷却ダイナミクスを探索できるようになった。蓄積のための大型分子、クラスターイオン、さらに或いは蓄積イオンと衝突させる中性粒子を高速パルスビームとして生成することにも成功した。
極低温リングで実現する孤立分子イオンの輻射冷却リアルタイム観測
日本学術振興会 科学研究費助成事業
中野 祐司, 久間 晋
2016年4月 - 2018年3月
課題番号：16K13859
配分額：3640000円 （ 直接経費：2800000円 、 間接経費：840000円 ）
本研究では，蓄積リングRICEにおける分子イオン蓄積および，中性粒子検出システムの開発，分光用レーザーのセットアップを行い，分子イオンの回転分光を行った。N2O+分子のA2Σ+←X2Π2/3 (000)-(200)遷移にともなう中性解離片を検出することで回転分光スペクトルが計測され，時間とともに回転状態分布が刻々と変化する様子を観測することに成功した。
超流動ヘリウム液滴で探る極低温分子ダイナミクス
日本学術振興会 科学研究費助成事業
久間 晋
2015年4月 - 2017年3月
課題番号：15K17817
配分額：4290000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：990000円 ）
分子が極低温で示す固有のダイナミクスを解明するためには、室温分子を効率よく冷却し、且つ長時間に渡る観測を実現する必要がある。本研究では、現在最も理想的な冷却媒質である超流動ヘリウム液滴を用いることで、新たな極低温ダイナミクス探索の可能性を確立することを目的とした。小サイズの分子から大サイズのナノクラスターまでを冷却可能なミクロンサイズのヘリウム液滴をパルスビームとして生成することに成功した。
短波長自由電子レーザーによる軟X線超蛍光の観測
日本学術振興会 科学研究費助成事業
繁政 英治, 小杉 信博, 岩山 洋士, 藤瀬 光香, 久間 晋, 玉作 賢治
2014年4月 - 2017年3月
課題番号：26286080
配分額：15730000円 （ 直接経費：12100000円 、 間接経費：3630000円 ）
極紫外から軟X線領域での超蛍光の観測を目指した発光分光器を新規開発し、X線自由電子レーザー（FEL）施設SACLAのBL1において実験を行った。ヘリウムの3p及び4p共鳴励起波長に相当する53.7 nm及び52.2 nmにおいて、ビームライン下流に放射される蛍光強度のガス圧依存性及び時分割計測を行った。
観測された極紫外蛍光は、どちらのFEL波長でも、パルス状の時間構造を持ち、圧力に依存した遅延時間を有するという超蛍光の特徴に合致した傾向が観測された。一方、ピーク強度の振舞は、超蛍光の特徴とは大きく異なっている。これは、時間分解能の決定的な不足に起因しており、それを改善した実験を行う予定である。
マクロコヒーラント増幅機構を用いたニュートリノ対生成の検出
日本学術振興会 科学研究費助成事業
笹尾 登, 中野 逸夫, 吉村 太彦, 福見 敦, 若林 知成, 田中 実, 桂川 眞幸, 南條 創, 川口 建太郎, 唐 健, 久保園 芳博, 谷垣 勝己, 中嶋 亨, 吉村 浩司, 吉見 彰洋, 植竹 智, 久間 晋, 谷口 敬, 南條 創
2009年4月 - 2015年3月
課題番号：21104002
配分額：411840000円 （ 直接経費：316800000円 、 間接経費：95040000円 ）
「マクロコヒーランス増幅」は原子を用いたニュートリノ質量分光計画にと極めて重要な増幅機構である。本研究の最大の成果は、水素分子振動励起状態(v=1)からの二光子放射過程を用いて原理検証実験を行い、期待通りの結果を得たことにある。具体的には、断熱ラマン過程を用いて振動励起準位に励起し、二光子コヒーラント放射が観測された。この結果自然放射過程に比較し、15桁以上の巨大な増幅効果が確認された。これにより原子を用いたニュートリノ質量分光の道を大きく切り開くことが出来た。この他、多様な原子分子を用い超放射過程の詳細研究や位相緩和の研究などニュートリノ質量分光に対する基礎研究を行った。
ヘリウム液滴を用いた水素分子の超流動転移に関する研究
日本学術振興会 科学研究費助成事業
久間 晋
2002年 - 2004年
課題番号：02J01860
配分額：3000000円 （ 直接経費：3000000円 ）
極低温にあるヘリウム液滴中のマグネシウムフタロシアニン(Mg-Pc)分子の周りに、10個程度のアルゴン原子からなるクラスターを生成したときに、Mg-Pc分子のレーザー誘起蛍光(LIF)スペクトルの線幅が異常に広がることを観測した。昨年度まで、フタロシアニン分子とその周りの希ガス原子クラスターについて、同様の現象を観測しており、この現象は中心の分子種によらない、ファンデルワールスクラスターに共通の性質であると結論づけられた。過去に、10個程度の原子からなる少数クラスターが、低温でも液体として存在しうる可能性があることが理論的に示されている。また気相においては、少数クラスターの液体化によると考えられるスペクトルの線幅の広がりが、実験的に観測されている。液体クラスターに囲まれているため中心分子の位相緩和が速くなり、その結果として線幅が広がるのである。われわれが得た今回の結果は、0.4ケルビン以下という極低温のヘリウム液滴媒質中でも、少数クラスターの液体化が起こったことを示唆している。このことはヘリウム媒質の相互作用が非常に小さいこと、またさらに、ヘリウム液滴が超流動状態にあることから何らかの新しい効果がクラスターに作用していることを示すものである。
さらに水素分子クラスターの場合には、LIFスペクトルの線幅の広がりに、液体クラスターとしての性質の変化を示す興味深い特徴が見られた。クラスターが大きくなるほど広がっていた線幅が、あるクラスターサイズでは逆に狭くなり始めた。そのサイズは、中心分子をひと回り取り囲むサイズの水素分子クラスターに対応している。このことは、過去の理論研究が示すように、適当なサイズのクラスターとして存在することで、水素分子が超流動転移を起こした可能性を示すものである。
