Updated on 2025/06/13

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ICHIKAWA YUICHI
 
Organization
Faculty of Science Department of Physics Associate Professor
Center for Accelerator and Beam Applied Science (Concurrent)
Faculty of Science Superheavy element research center(Concurrent)
School of Sciences Department of Physics(Concurrent)
Graduate School of Sciences Department of Physics(Concurrent)
Title
Associate Professor
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0928024218
Profile
原子核のスピンをある方向に揃え、それを人工的に操作する技術を駆使して、宇宙における物質創生の謎に迫る研究をしています。例えば、超新星爆発や中性子合体などの特異な天体現象の際に一瞬存在していたと考えられるエキゾチック核の構造を、オリジナルのスピン操作RIビームを使って調べることで、身の回りの元素がどのようにしてできたかを探求します。また、原子核自身を「実験室」として用いて、その核スピンの操作・精密測定をすることで、原子核内に残る宇宙初期CP非保存の痕跡、すなわち物質そのものの起源に迫る研究も行っています。
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Research Areas

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

Degree

  • Ph.D.

Research History

  • 2008/04-2009/03 理化学研究所(リサーチアソシエイト) 2009/04-2011/12 理化学研究所(基礎科学特別研究員) 2013/10-2017/03 理化学研究所(研究員) 2017/04-2020/03 理化学研究所(専任研究員)   

    2008/04-2009/03 理化学研究所(リサーチアソシエイト) 2009/04-2011/12 理化学研究所(基礎科学特別研究員) 2013/10-2017/03 理化学研究所(研究員) 2017/04-2020/03 理化学研究所(専任研究員)

  • 2012/01-2013/09 東京工業大学(特任助教)   

Education

  • The University of Tokyo   大学院理学系研究科   物理学専攻

    2005.4 - 2008.3

      More details

    Country:Japan

  • The University of Tokyo   大学院理学系研究科   物理学専攻

    2003.4 - 2005.3

      More details

    Country:Japan

  • The University of Tokyo   理学部   物理学科

    1999.4 - 2003.3

      More details

    Country:Japan

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: Study of exotic nuclear properties using nuclear-spin-oriented RI beams

    Keyword: Spin, RI beam

    Research period: 2020.4

  • Research theme: Study of fundamental symmetries using nuclear-spin manipulation

    Keyword: Spin, Symmetry

    Research period: 2020.4

Awards

  • 第5回理研研究奨励賞

    2014.3   理化学研究所   スピン操作したRIビームの生成法開発

  • 第8回日本物理学会若手奨励賞

    2014.3   日本物理学会   スピン操作したRIビームの生成

  • 第16回原子核談話会新人賞

    2010.9   原子核談話会   陽子過剰核24Siのベータ崩壊とその鏡映対称性

Papers

  • Demonstration of nuclear gamma-ray polarimetry based on a multi-layer CdTe Compton camera Reviewed International journal

    @S. Go, @Y. Tsuzuki, @H. Yoneda, Y. Ichikawa, @T. Ikeda, @N. Imai, @K. Imamura, @M. Niikura, @D. Nishimura, @R. Mizuno, @S. Takeda, @H. Ueno, @S. Watanabe, @T. Y. Saito, @S. Shimoura, @S. Sugawara, @A. Takamine, @T. Takahashi

    Scientific Reports   14   2573   2024.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    宇宙観測技術をベースとした多層半導体コンプトンカメラを用い、原子核から放出されるガンマ線の偏光を検出し、原子核の内部構造を明らかにできることを示した。多層半導体コンプトンカメラの光に対する高い位置決定精度と検出効率に着目し、この装置を用いて56Fe 原子核の励起状態から放出されるガンマ線の偏光測定を行った。その結果、偏光の測定を実証したばかりでなく、その測定の感度は非常に高く、高い検出効率を兼ね備えた革新的な手法であることが判明した。この成果は、希少な不安定核おける原子核の魔法数消失過程など、宇宙の成立や物質の性質の理解の基礎的知見を深めることに寄与すると期待される。

    DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-024-52692-2

  • g-Factor of the 99Zr (7/2+) Isomer: Monopole Evolution in Shape-Coexisting Region Reviewed International journal

    F. Boulay, G. S. Simpson, Y. Ichikawa, S. Kisyov, D. Bucurescu, A. Takamine, D. S. Ahn, K. Asahi, H. Baba, D. L. Balabanski, T. Egami, T. Fujita, N. Fukuda, C. Funayama, T. Furukawa, G. Georgiev, A. Gladkov, M. Hass, K. Imamura, N. Inabe, Y. Ishibashi, T. Kawaguchi, T. Kawamura, W. Kim, Y. Kobayashi, S. Kojima, A. Kusoglu, R. Lozeva, S. Momiyama, I. Mukul, M. Niikura, H. Nishibata, T. Nishizaka, A. Odahara, Y. Ohtomo, D. Ralet, T. Sato, Y. Shimizu, T. Sumikama, H. Suzuki, H. Takeda, L. C. Tao, Y. Togano, D. Tominaga, H. Ueno, H. Yamazaki, X. F. Yang, and J. M. Daugas

    Physical Review Letters   124   112501   2020.3

     More details

    Language:Japanese  

    The gyromagnetic factor of the low-lying 251.96(9) keV isomeric state of the nucleus 99Zr was measured using the time-dependent perturbed angular distribution technique. This level is assigned a spin and parity of 7/2+, with a half-life of 336(5) ns. The isomer was produced and spin aligned via the abrasion-fission of a 238U primary beam at RIKEN RIBF. A magnetic moment 2.31(14) μN was deduced showing that this isomer is not single particle in nature. A comparison of the experimental values with interacting boson-fermion model IBFM-1 results shows that this state is strongly mixed with a main d5/2 composition. Furthermore, it was found that monopole single-particle evolution changes significantly with the appearance of collective modes, likely due to type-II shell evolution.

    DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.112501

  • Interplay between nuclear shell evolution and shape deformation revealed by the magnetic moment of 75Cu Reviewed

    Y. Ichikawa, H. Nishibata, Y. Tsunoda, A. Takamine, K. Imamura, T. Fujita, T. Sato, S. Momiyama, Y. Shimizu, D. S. Ahn, K. Asahi, H. Baba, D. L. Balabanski, F. Boulay, J. M. Daugas, T. Egami, N. Fukuda, C. Funayama, T. Furukawa, G. Georgiev, A. Gladkov, N. Inabe, Y. Ishibashi, T. Kawaguchi, T. Kawamura, Y. Kobayashi, S. Kojima, A. Kusoglu, I. Mukul, M. Niikura, T. Nishizaka, A. Odahara, Y. Ohtomo, T. Otsuka, D. Ralet, G. S. Simpson, T. Sumikama, H. Suzuki, H. Takeda, L. C. Tao, Y. Togano, D. Tominaga, H. Ueno, H. Yamazaki, X. F. Yang

    Nature Physics   15 ( 4 )   321 - 325   2019.4

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    Exotic nuclei are characterized by having a number of neutrons (or protons) in excess relative to stable nuclei. Their shell structure, which represents single-particle motion in a nucleus may vary due to nuclear force and excess neutrons, in a phenomenon called shell evolution. This effect could be counterbalanced by collective modes causing deformations of the nuclear surface. Here, we study the interplay between shell evolution and shape deformation by focusing on the magnetic moment of an isomeric state of the neutron-rich nucleus 75Cu. We measure the magnetic moment using highly spin-controlled rare-isotope beams and achieve large spin alignment via a two-step reaction scheme that incorporates an angular-momentum-selecting nucleon removal. By combining our experiments with numerical simulations of many-fermion correlations, we find that the low-lying states in 75Cu are, to a large extent, of single-particle nature on top of a correlated 74Ni core. We elucidate the crucial role of shell evolution even in the presence of the collective mode, and within the same framework we consider whether and how the double magicity of the 78Ni nucleus is restored, which is also of keen interest from the perspective of nucleosynthesis in explosive stellar processes.

    DOI: 10.1038/s41567-018-0410-7

  • Development of co-located 129Xe and 131Xe nuclear spin masers with external feedback scheme Reviewed

    T. Sato, Y. Ichikawa, S. Kojima, C. Funayama, S. Tanaka, T. Inoue, A. Uchiyama, A. Gladkov, A. Takamine, Y. Sakamoto, Y. Ohtomo, C. Hirao, M. Chikamori, E. Hikota, T. Suzuki, M. Tsuchiya, T. Furukawa, A. Yoshimi, C. P. Bidinosti, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo, T. Fukuyama, N. Yoshinaga, Y. Sakemi, K. Asahi

    Physics Letters, Section A: General, Atomic and Solid State Physics   382 ( 8 )   588 - 594   2018.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    We report on the operation of co-located 129Xe and 131Xe nuclear spin masers with an external feedback scheme, and discuss the use of 131Xe as a comagnetometer in measurements of the 129Xe spin precession frequency. By applying a correction based on the observed change in the 131Xe frequency, the frequency instability due to magnetic field and cell temperature drifts are eliminated by two orders of magnitude. The frequency precision of 6.2 μHz is obtained for a 104 s averaging time, suggesting the possibility of future improvement to ≈ 1 nHz by improving the signal-to-noise ratio of the observation.

    DOI: 10.1016/j.physleta.2017.12.003

  • Search for electric dipole moment in 129Xe atom using a nuclear spin oscillator Reviewed

    K. Asahi, Y. Ichikawa, M. Chikamori, Y. Ohtomo, E. Hikota, T. Suzuki, T. Inoue, T. Furukawa, A. Yoshimi, K. Suzuki, T. Nanao, H. Miyatake, M. Tsuchiya, N. Yoshida, H. Shirai, T. Ino, H. Ueno, Y. Matsuo, T. Fukuyama

    Physics of Particles and Nuclei   45 ( 1 )   199 - 201   2014.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

    We aim to measure the electric dipole moment (EDM) of a diamagnetic atom 129Xe using an optical-detection nuclear spin maser technique. The relation of EDM in a diamagnetic atom to nuclear Schiff moment and fundamental sources generating it is discussed, and the present status for the development of our experimental setup is presented.

    DOI: 10.1134/S1063779614010080

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Presentations

  • Isomer nuclear-moment measurement of neutron-rich nuclei 75Cu and 99Zr using highly spin-aligned beams International conference

    Y. Ichikawa

    International Symposium on Nuclear Science (ISNS-24)  2024.9 

     More details

    Event date: 2024.9

    Language:English   Presentation type:Oral presentation (general)  

    Venue:Sofia   Country:Bulgaria  

  • Nuclear-moment measurements by gamma-ray spectroscopy Invited International conference

    Y. Ichikawa

    Workshop on frontier nuclear studies with gamma-ray spectrometer arrays (gamma24)  2024.3 

     More details

    Event date: 2024.3

    Language:English  

    Venue:Minoh, Osaka   Country:Japan  

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  • 核反応によるスピン整列生成と核内スピン構造の探索 Invited

    市川雄一

    原子核におけるスピン自由度の織り成すダイナミクス  2023.12 

     More details

    Event date: 2023.12

    Language:Japanese  

    Venue:大阪大学RCNP   Country:Japan  

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  • Recent progress of nuclear moment measurement Invited International conference

    Y. Ichikawa

    RIBF Users Meeting 2022  2022.9 

     More details

    Event date: 2022.9

    Language:English  

    Venue:Online   Country:Japan  

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  • Nuclear moment measurement: present and future Invited International conference

    Y. Ichikawa

    Physics of RI: Recent progress and perspectives  2022.5 

     More details

    Event date: 2022.5 - 2022.6

    Language:English  

    Venue:RIKEN, Wako, Saitama   Country:Japan  

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MISC

  • 核スピンから探る原子核・素粒子・宇宙

    市川 雄一

    2022.1

     More details

    Language:Japanese  

  • 核スピンから探る原子核・素粒子・宇宙

    市川 雄一

    2022.1

     More details

    Language:Japanese   Publisher:原子核研究  

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  • 低エネルギースピン物理 ―スピン核分光実験― Reviewed

    市川 雄一

    2021.8

     More details

    Language:Japanese  

  • 変形しながら殻進化 ―磁気モーメントで探るエキゾチック核の「中身」― Reviewed

    市川 雄一

    2019.10

     More details

    Language:Japanese  

  • スピン操作したRIビームの生成 Reviewed

    市川 雄一

    2014.9

     More details

    Language:Japanese  

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Professional Memberships

  • 日本物理学会

  • 日本物理学会

      More details

Academic Activities

  • Organizing committee, Local organizing committess International contribution

    The 15th International Workshop of Fundamental Physics Using Atoms (FPUA2024)  ( Okayama, Okayama Japan ) 2024.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • The 15th International Workshop of Fundamental Physics Using Atoms (FPUA2024) International contribution

    ( Okayama, Okayama Japan ) 2024.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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  • 研究会組織委員

    核談創立70周年記念シンポジウム 〜原子核物理学の昨日・今日・明日~  ( Japan ) 2024.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 核談創立70周年記念シンポジウム 〜原子核物理学の昨日・今日・明日~

    ( 東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区) Japan ) 2024.3

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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  • Organizing committee International contribution

    The International Workshop on Atomic Parity Violation (APV2022)  ( Online Japan ) 2023.11

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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Other

  • 2024年2月~, 理化学研究所、東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構、九州大学、東京都市大学プレスリリース 「最先端宇宙観測技術で視る原子核の姿 -原子核からの「偏光」を捉える高感度カメラ-」 https://www.riken.jp/press/2024/20240209_2/index.html

    2024.2

  • 理化学研究所プレスリリース 「ジルコニウム同位体は励起状態でも突然変形する -99Zr の励起状態の核磁気モーメント測定から明らかに-」 https://www.riken.jp/press/2020/20200317_2/index.html

    2020.3

  • 理化学研究所、東京大学プレスリリース 「磁気モーメントから分かる銅同位体の新たな姿 -極限までスピン整列度を高めたRI ビームを駆使して測定に成功-」 https://www.riken.jp/press/2019/20190130_2/

    2019.1

  • 理化学研究所、東京工業大学プレスリリース 「多種多様なRIビームのスピンを操作する新手法を開発 -2段階のRI 生成反応であらゆるRIビームに対してのスピン操作と大強度化を実現-」 https://www.riken.jp/press/2012/20121022/

    2012.10

Research Projects

  • Search for static and dynamic electric dipole moments using nuclear spin maser

    Grant number:24H00229  2024 - 2028

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

    市川 雄一, 上野 秀樹

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

    本研究では、核スピンメーザーの手法を用いて、129Xe, 131Xe原子に対する核スピン歳差運動の精密測定を行い、標準理論を超えるCPの破れに感度のある静的なEDM、およびアクシオン的粒子との相互作用の帰結として予測される動的なEDMの探索を行う。本研究で用いる核スピンメーザーは129Xe, 131Xeの同位体共存型であり、従来の周波数系統誤差を排除しつつ、長時間の継続的なスピン歳差運動の観測による超高感度探索が期待できる。

    CiNii Research

  • 放射線検出による核スピン歳差運動の精密測定 -不安定核原子EDM測定にむけて-

    2021

    わかばチャレンジ

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:On-campus funds, funds, etc.

  • Expanded research of exotic nuclear structure using spin-aligned RI beams

    Grant number:20H01923  2020 - 2023

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

    市川 雄一

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

    本研究では、分散整合二回散乱法によって生成したスピン整列RIビームを用いて、特異な核構造が示唆されているエキゾチック核の励起状態の核電磁モーメント測定を行う。測定対象は励起状態の異常な変形が示唆されている99Zrの電気四重極モーメント、および二重閉殻の特殊性が示唆されている130Sn、132Snの磁気双極子モーメントである。これらの核モーメント実験値を用いて特異核構造の発現メカニズムを微視的観点から明らかにする。

    CiNii Research

  • Xe原子EDM測定に向けた電極素材表面における131Xeスピン緩和機構の解明

    Grant number:20K20928  2020 - 2022

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

    市川 雄一

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

    本研究では、標準理論を超える新現象である電気双極子モーメント(EDM)の探索に向け、Xe原子の電極素材におけるスピン緩和機構の解明を行う。129Xeと131Xeの異核種同位体を用いた歳差周波数精密測定法を確立するため、様々な電極素材表面での131Xeスピンの縦緩和時間および横緩和時間を測定して、その偏極緩和機構を理解し、高い131Xe偏極度および長い131Xeスピン緩和時間の実現を狙う。

    CiNii Research

  • 重イオンを用いた新奇光子ビーム生成機構の検証実験

    Grant number:16H02136  2016 - 2019

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

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Scientific research funding

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Educational Activities

  • 全学、学部、大学院での授業および大学院研究室での研究指導

Class subject

  • 基礎物理実験学・同実験B

    2024.12 - 2025.2   Winter quarter

  • 熱力学基礎

    2024.12 - 2025.2   Winter quarter

  • 基礎物理実験学・同実験(R2以前入学者用)

    2024.10 - 2025.3   Second semester

  • 基礎物理実験学・同実験A

    2024.10 - 2024.12   Fall quarter

  • 身の回りの物理学B

    2024.10 - 2024.12   Fall quarter

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FD Participation

  • 2023.3   Role:Participation   Title:【物理学科FD】物理数学の教育と効果的な演習に向けて

    Organizer:Undergraduate school department

  • 2021.4   Role:Participation   Title:令和3年度 第1回全学FD(新任教員の研修)

    Organizer:University-wide

  • 2021.3   Role:Participation   Title:【物理学FD】ハイブリッド講義の実践例と講義活性化

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2020.9   Role:Other   Title:M2B学習支援システム講習会(オンライン開催)◇初級編・中級編◇10:00~12:00

    Organizer:University-wide

Visiting, concurrent, or part-time lecturers at other universities, institutions, etc.

  • 2019  立教大学 理学部  Classification:Part-time faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2018  立教大学 理学部  Classification:Part-time faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2017  立教大学 理学部・大学院理学研究科  Classification:Part-time faculty  Domestic/International Classification:Japan 

Other educational activity and Special note

  • 2024  Class Teacher  学部

  • 2023  Class Teacher  学部

  • 2022  Class Teacher  学部

Social Activities

  • 体験入学

    九州大学理学部物理学科  2021.3

     More details

    Audience:Infants, Schoolchildren, Junior students, High school students

    Type:Seminar, workshop

  • 体験入学

    九州大学理学部物理学科  2021.3

     More details

    Type:Seminar, workshop

    researchmap

  • 加速器施設(RI Beam Factory)見学対応(随時)

    理化学研究所 仁科加速器科学研究センター  2020.1

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

  • 加速器施設(RI Beam Factory)見学対応(随時)

    理化学研究所 仁科加速器科学研究センター  2020.1

     More details

    Type:Other

    researchmap

  • 理化学研究所 一般公開(毎年4月)

    理化学研究所  2019.4

     More details

    Audience:General, Scientific, Company, Civic organization, Governmental agency

    Type:Other

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Media Coverage

  • 中性子過剰ジルコニウム同位体の励起状態での変形 Newspaper, magazine

    フジサンケイビジネスアイ  2020.5

     More details

    中性子過剰ジルコニウム同位体の励起状態での変形

  • 変形しながら殻進化 銅同位体の新たな姿 磁気モーメント測定で判明 Newspaper, magazine

    科学新聞  2019.2

     More details

    変形しながら殻進化 銅同位体の新たな姿 磁気モーメント測定で判明

  • 理研と東⼤など、中性⼦過剰な銅同位体原⼦核の励起状態の磁気モーメント測定に成功 Newspaper, magazine

    日本経済新聞  2019.1

     More details

    理研と東⼤など、中性⼦過剰な銅同位体原⼦核の励起状態の磁気モーメント測定に成功

  • 多種多様なRIビームスピン 方向そろえる新手法開発 Newspaper, magazine

    科学新聞  2012.10

     More details

    多種多様なRIビームスピン 方向そろえる新手法開発

  • 放射線同位元素ビーム スピン操作一定方向 Newspaper, magazine

    日刊工業新聞  2012.10

     More details

    放射線同位元素ビーム スピン操作一定方向

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Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2022.4 - 2024.3   RIBF Users Group

    理化学研究所の加速器施設RIビームファクトリー(RIBF)のUEC (User Executive Committee; ユーザー代表委員会) の議長(Chair)として、利用者の研究環境整備・相互連絡促進のための議論や、ワークショップの運営、論文賞の選考、HPの運営などの取りまとめ

  • 2021.4 - 2025.3   RIBF Users Group

    理化学研究所の加速器施設RIビームファクトリー(RIBF)のUEC (User Executive Committee; ユーザー代表委員会) 委員として、利用者の研究環境整備・相互連絡促進のための議論や、ワークショップの運営、論文賞の選考、HPの運営などを遂行

  • 2017.11 - Present   JENDL委員会

    JENDL(Japanese Evaluated Nuclear Data Library)委員として、核データ編集に参加

  • 2015.10 - Present   原子核談話会

    「日本の核物理の将来」不安定核分野ワーキンググループ委員として実験核物理の将来計画の議論に参画

Travel Abroad

  • 2024.9

    Staying countory name 1:Bulgaria   Staying institution name 1:Sofia University