本研究領域は、光科学と加速器科学の究極的な融合により、「超低速ミュオン顕微法」を確立させ、物質科学を飛躍的に発展させることを目的としている。実空間におけるスピン相関を広い時間スケールで微視的に観測することは、物質や生命のダイナミクスを知る上で欠かすことができない。超低速ミュオン顕微鏡は、表面から物質内部に至る任意の深さにおいて、これまでにない高い分解能で「スピン時空相関」を観測することができる。本班は、この基幹装置の開発・整備を行うことで、本領域の基盤を構築するとともに、マイクロ化したミュオンビームを生成することにより、物質科学の新たな展開を図ることを目標としている。本研究では、主として「ミュオンスピン回転緩和(μSR)法」と呼ばれる実験手法を用いる。法は素粒子ミュオンを用いた超高感度の局所内部磁場の観測手法である。加速器で生成された100%スピン偏極したミュオンをプローブとして試料に打ち込むため、あらゆる物質に適用可能であり、磁性研究をはじめとして極めて広い分野で用いられている。他の実験手法では観測困難なMHz領域の内部磁場の揺らぎの観測に威力を発揮し、広い時間窓で、実空間におけるスピンの動的・静的な状態を知ることができる本研究班は、超低速ミュオンによる研究を本格的に開始するため、1)熱ミュオニウム発生装置並びに超低速ミュオン顕微鏡光学系を設計・製作し、2)A04班が構築する100μJ/パルス/cm2を超える大強度パルス状ライマンαレーザーシステムと組み合わせる。eVの超低速ミュオンを従来の10000倍以上、毎秒10(6)個発生させることができる。μmφにまでビーム径を絞り込み、顕微機能を最大限に発揮した物質研究を行うことが可能となる。すべてくみ上げられ、タングステン箔の不純物であるリシウム6、リシウム7を用いてのオプティックスの最適化も順調に進んでいた。2015年1月初旬のJ-PARCミュオン施設の火事、並びに4月の中性子源のトラブルの為に、2015年10月まで、MLFのビーム実験を中止せざるを得なかった。トラブルでJ-PARCのビームが止まってしまった。なんとか復旧できたのが2016年2月末であった。MLFビーム復旧後、直ぐに熱Muをパルスレーザーによって共鳴イオン化し、超低速ミュオンを発生させる事に成功することができた。低出力であっても、安定にビーム供給がなされれば、コミッショニングにより、最適化する事が可能なので、各種パラメータ調整を開始した。今後の研究の推進方策2015年1月初旬のJ-PARCミュオン施設の火事、並びに中性子源のトラブルの為に、2015年10月まで、MLFのビーム実験を中止せざるを得なかった。トラブルで、J-PARCのビームを復旧できたのが2016年2月末であった。MLFビームが復旧した。幸運なことに、復旧直後、熱Muをパルスレーザーによって、共鳴イオン化し、超低速ミュオンを発生させる事に成功する事ができた。低出力であっても、安定にビーム供給がなされれば、コミッショニングにより、最適化する事が可能なので、各種パラメータ調整を開始した。コミッショニング、並びにパラメータの最適化が順調に進んでおり、ビーム運転が安定に継続されれば、2016年6月には、超低速ミュオンを使った実験を開始する事ができそうな状況である。薄膜試料に超低速ミュオンを止めて、超低速ミュオンの偏極度測定をおこなうとともに、多層膜への注入深さを調整するために、打ち込みエネルギーを変えるデモンストレーション実験を行う予定である。中性子源のトラブルの対策の為に、暫定的に設置された中性子源では、所定の性能での運転が難しく、1MWの運転が可能な工程が、予測できないことが不安定要素としてあげられる。