Small-angle neutron scattering study of dynamically polarized polyethylenes

動的核スピン偏極したポリエチレンの中性子小角散乱による研究

能田 洋平; 熊田 高之   ; 橋本 竹治; 小泉 智

Noda, Yohei; Kumada, Takayuki; Hashimoto, Takeji; Koizumi, Satoshi

ポリエチレンに有機ラジカル(TEMPO: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl)をドープした試料について、動的核スピン偏極法(3.3Tesla, 1.4Kにおいてマイクロ波(94GHz)を照射)によって試料中の水素原子核のスピンを偏極させた。偏極中性子超小角散乱装置(SANS-J-II)において偏極中性子をこの試料に照射し、干渉性,非干渉性小角散乱について偏極解析を行った。結晶化度の低い試料ではNMRによる評価では偏極度32%を達成したが、対応して偏極小角散乱においても非干渉性散乱の増減が定量的に観測された。また結晶化度の高い試料では偏極度23%を達成し、対応して干渉性小角散乱の増大が確認できた。両結果とも動的核スピン偏極法によって試料内部の水素核の散乱長が変化したことを支持するものである。

We polarized hydrogen nuclear spins of polyethylene samples, doped with organic radical (TEMPO), by use of a dynamic nuclear polarization (DNP) technique, in which the sample was irradiated by microwave (94 GHz) at 3.3 Tesla and 1.4 K. For the samples under the DNP state, we conducted small-angle scattering experiments with polarized neutrons. For the sample with low crystallinity (polarization: 32%), the shift of the incoherent scattering level was observed. For the sample with high crystallinity (polarization: 23%), the enhancement of the coherent scattering due to the crystalline structure was observed.