複雑液体金属の中性子準弾性散乱と実時間・実空間解析

Quasi-elastic neutron scattering and real-time and real-space analysis for complex liquid metals

川北 至信  ; 菊地 龍弥*  ; 坂口 佳史*; 花島 隆泰*; 高橋 竜太*; 若井 大介*; 中島 健次  

Kawakita, Yukinobu; Kikuchi, Tatsuya*; Sakaguchi, Yoshifumi*; Hanashima, Takayasu*; Takahashi, Ryuta*; Wakai, Daisuke*; Nakajima, Kenji

アンチモン(Sb),ビスマス(Bi)は、単純立方格子がパイエルス歪により変形したA7結晶構造を有しており、3配位の短い結合と3配位の長い結合に特徴づけられる。その液体状態の複雑な局所構造もパイエルス歪に起因すると言われており、層状構造が存在するのではないかと言われている。そこで液体BiとSbについて、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置されたAMATERAS分光器を用いて、中性子準弾性散乱(QENS)実験を行い、層内と層間の相関に対する緩和時間の違いから複雑構造の知見を得ることにした。BiとSbのQENS実験では構造可干渉な動的構造因子が直接取り出せるので、そこから動的相関関数いわゆるvan Hove関数を計算した。液体Sbの650Cの動的相関関数において、t=0.01psではおよそ静的二体分関数を表しており、約3の位置に見られる第一ピークの長距離側に複雑な構造が4.6程度まで続く。時間発展を見ると、特徴的ないくつかのピークの緩和時間に差があること分かった。本発表では、液体Sbの結果を中心に、液体Biと比較しながら、報告を行う。

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