Updated on 2025/04/02

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MIYAMOTO Yuki
 
Organization
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Special-Appointment Lecturer
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Degree

  • 博士(理学) ( 京都大学 )

Research Interests

  • 分子分光

  • レーザー分光

  • 非線形光学

  • 低温化学

  • 水素分子

  • ニュートリノ

  • Buffer gas cooling

Research Areas

  • Natural Science / Theoretical studies related to particle-, nuclear-, cosmic ray and astro-physics

  • Nanotechnology/Materials / Fundamental physical chemistry

  • Natural Science / Semiconductors, optical properties of condensed matter and atomic physics

Education

  • 京都大学大学院   理学研究科   化学専攻(博士後期課程)

    2004.4 - 2008.3

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  • 京都大学大学院   理学研究科   化学専攻(修士課程)

    2001.4 - 2004.3

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  • Kyoto University   理学部  

    1997.4 - 2001.3

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Research History

  • Okayama University   The Research Institute for Interdisciplinary Science   研究准教授

    2020.4

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  • Okayama University   異分野基礎科学研究所

    2016.10

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  • Okayama University   異分野基礎科学研究所

    2016.4 - 2016.9

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  • Okayama University   極限量子研究コア

    2014.4 - 2016.3

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  • Okayama University   The Graduate School of Natural Science and Technology

    2010.6 - 2014.3

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Professional Memberships

 

Papers

  • A method to detect the VUV photons from cooled 229Th:CaF<mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" altimg="si16.svg" display="inline" id="d1e109"><mml:msub><mml:mrow/><mml:mrow><mml:mn>2</mml:mn></mml:mrow></mml:msub></mml:math> crystals

    Ming Guan, Michael Bartokos, Kjeld Beeks, Yuta Fukunaga, Takahiro Hiraki, Takahiko Masuda, Yuki Miyamoto, Ryoichiro Ogake, Koichi Okai, Noboru Sasao, Fabian Schaden, Thorsten Schumm, Kotaro Shimizu, Sayuri Takatori, Akihiro Yoshimi, Koji Yoshimura

    Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms   562   165647 - 165647   2025.5

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:Elsevier BV  

    DOI: 10.1016/j.nimb.2025.165647

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  • Exploring Nuclear Spin Conservation in the CH2 + H2 Reaction

    Yuki Miyamoto, Masaaki Tsubouchi, Takamasa Momose

    The Journal of Physical Chemistry Letters   2025.2

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1021/acs.jpclett.4c03442

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  • High-resolution electronic spectroscopy of buffer-gas-cooled metal-phthalocyanines Reviewed

    Yuki Miyamoto, Masaaki Baba, Katsunari Enomoto, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma

    Low Temperature Physics   50 ( 9 )   808 - 812   2024.9

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:AIP Publishing  

    High-resolution absorption spectra of the S1←S0000 transition of buffer-gas-cooled magnesium-phthalocyanine, zinc-phthalocyanine, and chloroaluminum-phthalocyanine are presented. The low temperature achieved through buffer gas cooling allowed the observation of a partially resolved rotational structure in each spectrum. We compare these structures with the previously observed high-resolution spectrum of free-base phthalocyanine. Despite the similar molecular structures of these molecules, the spectral characteristics of the rotational envelope vary depending on the individual molecular structures.

    DOI: 10.1063/10.0028188

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  • Measurement of cesium 8 PJ2→6 PJ′2 electric quadrupole transition probabilities using fluorescence spectroscopy Reviewed

    Jing Wang, Yuki Miyamoto, Hideaki Hara, Minoru Tanaka, Motomichi Tashiro, Noboru Sasao

    Physical Review A   110 ( 1 )   2024.7

     More details

    Publishing type:Research paper (scientific journal)   Publisher:American Physical Society (APS)  

    DOI: 10.1103/PhysRevA.110.012804

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    Other Link: http://harvest.aps.org/v2/journals/articles/10.1103/PhysRevA.110.012804/fulltext

  • Analysis on high-resolution spectrum of the S1–S0 transition of free-base phthalocyanine Reviewed

    Yuki Miyamoto, Ayami Hiramoto, Kana Iwakuni, Susumu Kuma, Katsunari Enomoto, Naofumi Nakayama, Masaaki Baba

    The Journal of Chemical Physics   2024.4

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    DOI: 10.1063/5.0191810

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MISC

  • Development of the ionization laser for J-PARC muon g-2 experiment

    上岡修星, 吉田光宏, 石田勝彦, 三部勉, 原秀明, 平木貴宏, 今井康貴, 増田孝彦, 宮本祐樹, 植竹智, 山基真佑, 吉村浩司, 鈴木一仁

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   79 ( 1 )   2024

  • Development of apparatus for laser excitation of Th-229 isomer

    大懸遼一郎, BEEKS Kjeld, BARTOKOS Michael, 福永優太, GUAN M., 平木貴宏, 増田孝彦, 宮本祐樹, 岡井晃一, 清水航太朗, SHADEN Fabian, SCHUMM Thorsten, 笹尾登, 高取沙悠理, 植竹智, 吉村太彦, 吉見彰洋, 吉村浩司

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   79 ( 1 )   2024

  • Development of the ionization laser for J-PARC muon g-2 experiment

    上岡修星, 吉田光宏, 三部勉, ZHANG Ce, 原秀明, 平木貴宏, 今井康貴, 増田孝彦, 宮本祐樹, 植竹智, 山基真佑, 吉村浩司, 鈴木一仁, 石田勝彦

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   78 ( 1 )   2023

  • Search for vacuum-ultraviolet photon by de-excitation from the isomeric state of thorium 229

    岡井晃一, BEEKS Kjeld, 藤本弘之, 福永優太, GUAN M., 羽場宏光, 原秀明, 平木貴宏, 稲垣新, 小早川大貴, 笠松良崇, 北尾真司, 小無健司, 増田孝彦, 宮本祐樹, 笹尾登, SCHUMM Thorsten, 瀬戸誠, 重河優大, 高取沙悠理, 玉作賢治, 植竹智, 渡部司, 渡部信, 山口敦史, 安田勇輝, 依田芳卓, 吉見彰洋, 吉村浩司, 吉村太彦

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   77 ( 2 )   2022

  • 分光便利帳 Reviewed

    祐樹 宮本

    Journal of the Spectroscopical Society of Japan   71 ( 4 )   103 - 103   2022

     More details

    Authorship:Lead author, Corresponding author   Publisher:The Spectroscopical Society of Japan  

    DOI: 10.5111/bunkou.71.4_103

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Presentations

  • High resolution spectroscopy of buffer gas cooled phthalocyanine

    Y. Miyamoto, R. Tobaru, A. Hiramoto

    The 6th asian workshop on molecular spectroscopy  2022.11.3 

     More details

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • High resolution spectroscopy of buffer gas cooled phthalocyanine Invited

    Yuki Miyamoto

    ITAMP workshop on laser cooling of molecules  2022.10.28 

     More details

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • High resolution spectroscopy of buffer gas cooled large molecules

    Y. Miyamoto, R. Tobaru, Y. Takahashi, A. Hiramoto, K. Iwakuni, S. Kuma, K. Enomoto, M. Baba

    JPS 2022 Autumn Meeting  2022.9 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • High resolution spectroscopy of buffer gas cooled CaOH

    Y. Miyamoto, Y. Takahashi, A. Hiramoto, K. Iwakuni, S. Kuma, K. Enomoto, M. Baba

    JPS 2022 Spring Meeting  2022.4 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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  • Observation of Super-radiance from Er:YSO crystal

    Y. Miyamoto, H. Hara, Y. Imai, S. Uetake, N. Sasao, T. Hiraki, T. Masuda, A. Yoshimi, K. Yoshimura, M. Yoshimura

    JPS 2021 Spring Meeting  2021.4 

     More details

    Language:Japanese   Presentation type:Oral presentation (general)  

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Research Projects

  • 可搬性と自動化を追求した青色半導体レーザーベースの分子分光システムの開発

    Grant number:23K03277  2023.04 - 2026.03

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    榎本 勝成, 宮本 祐樹

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    Grant amount:\4550000 ( Direct expense: \3500000 、 Indirect expense:\1050000 )

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  • Development of a cryogenic high precision molecular spectroscopy system for parity non-conservation measurements

    Grant number:22H01249  2022.04 - 2026.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)  Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    宮本 祐樹, 榎本 勝成, 久間 晋, 岩國 加奈

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    Grant amount:\17810000 ( Direct expense: \13700000 、 Indirect expense:\4110000 )

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  • Principle verification of new axion search method using molecules in quantum solid

    Grant number:19H04616  2019.06 - 2021.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)  Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

    宮本 祐樹

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    Grant amount:\16900000 ( Direct expense: \13000000 、 Indirect expense:\3900000 )

    暗黒物質の探索は現代物理学の重要な課題の一つである。暗黒物質の有力な候補としては、超対称性粒子(SUSY)などのWIMP(weakly interacting massive particles)、そしてアクシオンなどが挙げられてきた。しかしTeV程度の質量をもつSUSYの存在はCERNにおける高エネルギー陽子陽子衝突実験により否定されつつ あり、大規模地下実験が精力的に行われているWIMPに関しても、兆候は見られていない。アクシオン探索も世界中で行われているが、理論が予測するパラメータ領域まで感度のある実験が現時点では少なく、探索されたパラメータ領域も狭い。逆説的に、暗黒物質の候補として依然有力である。このような背景のもと、アクシオン探索の新たな手法として原子・分子エネルギー準位間のコヒーレントな遷移を用いる実験が提案されている。本課題は固体中の原子・分子の準位を標的として行うアクシオン探索の原理検証を行うものである。
    本課題では当初、固体水素中の分子を標的とすることを計画していたが、その後の理論的な検討により、誘電体中のランタノイドイオンが標的として浮上した。そこで初年度にはエルビウムイオン(Er)がドープされたイットリウムオルソケイ酸(Y2SiO5)結晶を標的とした基礎的な分光実験を行った。この系は位相緩和が固体であるにもかかわらず非常に長い(ミリ秒)ことで知られているもので、本研究における標的の有力な候補の一つである。本年度は初年度の研究の延長として結晶中のエルビウムイオンのコヒーレント現象の観測により、固相コヒーレント現象の理解の深化を目指した。極低温に冷却したオルトケイ酸イットリウム結晶中のエルビウムイオンからの近赤外超放射観測に成功した。さらにその結晶温度や励起強度依存性から結晶中のコヒーレント現象に関する理解の深化を得た。

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  • Verification of geometrical effect on macro-coherence amplification toward neutrino mass spectroscopy

    Grant number:19K21878  2019.06 - 2021.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)  Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    Miyamoto Yuki

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    Grant amount:\6370000 ( Direct expense: \4900000 、 Indirect expense:\1470000 )

    In this research, we had planned to conduct an experiment using three-photon emission from xenon gas as a verification of neutrino mass spectroscopy, but the results of the first year's experiment showed that xenon gas was not a suitable target for the neutrino mass spectroscopy, so we selected erbium ions in crystals as a new target and observed coherent emission in the target. It allows us to deepen our understanding of coherent phenomena in the condensed phase, and found its potential as a target for the neutrino mass spectroscopy.

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  • Dark matter Axion search using quantum-coherence amplification mechanism

    Grant number:19H00686  2019.04 - 2023.03

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)  Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    笹尾 登, 宮本 祐樹, 平木 貴宏, 原 秀明

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    Grant amount:\45110000 ( Direct expense: \34700000 、 Indirect expense:\10410000 )

    今年度においてはEr3+ :YSO結晶(Y2SiO5)における超放射観測を目指した。この結果、周期的な放射を繰り返す超放射現象を発見した。この現象の特徴は以下のとおりである(結晶温度は約4K度)。超放射の周期は平均160マイクロ秒である。但し平均値を中心に50マイクロ秒程度のランダムな変動がある。1つの超放射パルスの時間幅は典型的には30ナノ秒であり、これも20ナノ秒程度の幅で変動する。また超放射パルスは概ね10^12個程度の光子から成り立つ。超放射はほぼ単色であり(波長1.55マイクロメートル)、その線幅は100MHz程度以下である。測定された線幅は、結晶が有すると予想される不均一幅(1GHz)に比較して小さい。標的を変化させると閾値(約20K程度)が確認され、それ以上になると超放射は観測されなくなる。周期的な超放射現象は、知る限り報告されておらず興味深い現象であるといえよう。
    一方理論面では、引き続き様々な検討を行った。主たる成果は以下のとおりである。まず本実験は、アクシオンのみならず、ダークフォトンと呼ばれる暗黒物質候補にも感度があることを確認した。ダークフォトンは宇宙のインフレーション中に生まれるという予想もあり注目されている。また実験の観点では磁場を必要としないため、実験がやや容易となる。標的候補として冷却されたアルカリ原子を用いることも検討した。冷却アルカリ原子は十分実績のある標的である。但し我々が必要とする数量に到達するには、技術的なブレークスルーを必要とされる。我々はアルカリ原子の中でも、レーザーをより容易に準備することが可能なセシウム(Cs)原子を用いることとした。今後は、標的として、結晶及びセシウム原子の両方を理論・実験の両面から検討することとした。

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Class subject in charge

  • Introduction to Interdisciplinary Science 1 (2020academic year) Prophase  - 水1,水2