ロングパルス磁場中パルス中性子回折測定環境の開発と三角格子反強磁性体CuFeOの磁場誘起相探査への応用

Field-induced magnetic phase transitions in the triangular-lattice antiferromagnet CuFeO investigated by time-of-flight neutron diffraction in long-pulse magnetic fields

渡辺 真朗   ; 中島 多朗*; 稲村 泰弘  ; 松井 一樹*; 神田 朋希*; 野本 哲也*; 大石 一城*; 河村 幸彦*; 齋藤 開*; 玉造 博夢   ; 小濱 芳允*

Watanabe, Masao; Nakajima, Taro*; Inamura, Yasuhiro; Matsui, Kazuki*; Kanda, Tomoki*; Nomoto, Tetsuya*; Oishi, Kazuki*; Kawamura, Yukihiko*; Saito, Hiraku*; Tamatsukuri, Hiromu; Kohama, Yoshimitsu*

近年パルス磁場中での精密測定技術の進歩により、高磁場中での新奇な磁気状態が開拓されてきている。我々はスーパーキャパシタを用いて発生したロングパルス磁場とJ-PARCのパルス中性子を組み合わせることで、多波長中性子パルスが試料を通過する時間幅(約10ミリ秒)よりも十分長い磁場を試料位置で発生させ、14テスラまでの磁場下で定常磁場中実験と同様に逆格子空間を網羅的に探査できる測定環境を構築した。この手法をフラストレート磁性体CuFeOの磁気相転移の探査に適用した。

In recent years, due to advances in precision measurement technology in pulsed magnetic fields, a novel magnetic state was discovered in a strong magnetic field. We constructed a measurement environment that can comprehensively explore the reciprocal lattice space under magnetic fields up to 14 Tesla by combining the long-pulse magnetic field generated by the supercapacitor and pulsed neutrons at J-PARC. This equipment can generate a magnetic field that is sufficiently longer than the time width (about 10 milliseconds) of the multi-wavelength neutron pulse passing through the sample. This method was used to investigate the magnetic phase transition in the frustrated magnet CuFeO.