10GPa級単結晶中性子磁気回折を目指した高圧力技術の開発

Development of high-pressure technique for single-crystal magnetic neutron diffraction under 10 GPa

長壁 豊隆  

Osakabe, Toyotaka

10GPa下での単結晶中性子磁気回折実験を目指して、ハイブリッドアンビル技術を開発した。これは、大型のサファイアと、キュレットの中心に窪みを設けたWCアンビルを組合せたものである。この技術を用いて、テスト実験では7GPaの圧力発生を確認した。さらにグリセリンが、10GPa下での準静水圧媒体の可能性を持つことを発見した。これらの技術要素を用いて、価数転移物質YbInCuについて、6.2GPaまでの圧力下で磁気回折実験を行った。磁気モーメントがYbイオンあたり1以下と小さいにもかかわらず、明瞭な磁気回折シグナルの観測に成功した。

A hybrid-anvil device was newly developed for high-pressure single-crystal magnetic neutron diffraction experiments up to 10 GPa. The device is composed of a large sapphire anvil and a tungsten carbide (WC) anvil that has a hollow in the center of the culet. In a feasibility test of the device, the maximum pressure of 7 GPa was generated with high stability. We also found that the glycerin has potential of the quasi-hydrostatic medium under 10 GPa. Using the hybrid-anvil device with the glycerin medium, single-crystal magnetic neutron diffraction experiments on valence transition material YbInCu were performed up to 6.2 GPa. In spite of the small magnetic moment of less than 1/ Yb, distinct magnetic signals were successfully observed.