Development of a new TOF single crystal diffractometer SENJU at J-PARC

J-PARCにおけるTOF単結晶回折計SENJUの開発

大原 高志   ; 鬼柳 亮嗣  ; 川崎 卓郎   ; 及川 健一   ; 金子 耕士   ; 田村 格良  ; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 木村 宏之*; Lee, C.-H.*; 野田 幸男*; 高橋 美和子*; 清谷 多美子*; 大嶋 建一*; 新井 正敏

Ohara, Takashi; Kiyanagi, Ryoji; Kawasaki, Takuro; Oikawa, Kenichi; Kaneko, Koji; Tamura, Itaru; Nakao, Akiko*; Hanashima, Takayasu*; Munakata, Koji*; Kimura, Hiroyuki*; Lee, C.-H.*; Noda, Yukio*; Takahashi, Miwako*; Kiyotani, Tamiko*; Oshima, Kenichi*; Arai, Masatoshi

SENJUはJ-PARC/MLFのBL18に設置されたTOF単結晶中性子回折計である。この装置は主に極限環境下における結晶中の原子、分子配列や磁気構造を詳細に調べるために開発されたもので、低温や高圧、磁場環境下での回折測定を行えるように設計されている。加えて、SENJUでは1.0mm以下という従来に比べて小さい単結晶試料での回折実験が可能になると期待されている。このSENJUを用い、われわれはこれまでに0.1mmという非常に小さい有機結晶の構造解析、複雑な形状の散漫散乱の測定と可視化、さらにはQ16 というhigh-Q領域の磁気散乱を観察することに成功した。これらの結果は、SENJUが設計段階で期待した通りの性能を発揮したものと言える。

SENJU is a new single crystal time-of-flight neutron diffractometer installed at BL18 of J-PARC. SENJU is designed for precise crystal and magnetic structure analyses under multiple extreme environments such as low-temperature, high-pressure and high-magnetic field, and also designed for diffraction measurements of small single crystals less than 1.0 mm in volume. We have successfully achieved structure analysis of a laboratory X-ray size (0.1 mm) single organic crystal, measurement and visualization of a complex-shape diffuse scattering pattern and measurement of higher order magnetic reflections in high-Q region (Q16 ) by using SENJU. Those results show that the performance of SENJU is as we expected.