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論文

$$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron M$"o$ssbauer spectroscopy using a diamond phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator

三井 隆也; 今井 康彦*; 増田 亮*; 瀬戸 誠*; 壬生 攻*

Journal of Synchrotron Radiation, 22(2), p.427 - 435, 2015/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:66.51(Instruments & Instrumentation)

Energy domain $$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy was developed by using a diamond X-ray phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator. The former controls the polarization of the incident synchrotron radiation X-rays and the latter filters the $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer radiation with a narrow bandwidth of 15 neV from the broadband synchrotron radiation. The developed nuclear diffraction optics allowed $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer studies to beperformed with various polarization states. In this paper, the spectrometer system, beam characterization, performance test experiments and a grazing incidence M$"o$ssbauer measurement of an isotope enriched iron thin film are described.

論文

High-energy-resolution monochromator for nuclear resonant scattering of synchrotron radiation by Te-125 at 35.49 keV

今井 康彦*; 依田 芳卓*; 北尾 真司*; 増田 亮; 東谷口 聡*; 稲葉 千雅*; 瀬戸 誠

Advances in X-ray/EUV Optics and Components II (Proceedings of SPIE Vol.6705), p.670512_1 - 670512_7, 2007/00

サファイアの(9 1 -10 68)面への垂直入反射を用いる、$$^{125}$$Te(核共鳴エネルギー35.49keV)の放射光核共鳴散乱用の高分解能分光器を開発した。エネルギー分解能は7.5meVであり、$$Delta E/E=2.1times10^{-7}$$が達成された。このエネルギー域は、通常のSiを用いた高分解能分光器では反射率が低くなってしまうため、新しい分光器が必要とされてきた領域である。この高分解能分光器によって、$$^{125}$$Teを含む物質に対して、Te元素選択的なダイナミクスの研究や、電子状態の研究が可能になると考えられる。

論文

Moessbauer time spectra of the nuclear forward scattering from coherently vibrating resonant nuclei

三井 隆也; 清水 達夫*; 今井 康彦*; 依田 芳卓*; X.W.Zhang*; 武居 文彦*; 原見 太幹; 菊田 惺志*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 36(10), p.6525 - 6529, 1997/10

 被引用回数:8 パーセンタイル:54.65(Physics, Applied)

放射光により瞬時励起された物質からの核共鳴散乱線は比較的長い時間($$^{57}$$Fe核の場合で100ns)に渡り放射される。特に前方方向に散乱される核共鳴散乱は物質中で多重回共鳴吸収を繰り返した後、コヒーレントなX線電場の重ね合わせとして観測されるので散乱の時間応答は崩壊中に生じるX線波長(0.86$AA,$^{57}$$Fe)オーダーの核の位置変化に対し極めて敏感に変化する。本研究では反強磁性体$$^{57}$$FeBO$$_{3}$$単結晶に外部から放射光パルスに同期したRF磁場を印加し、この結晶中に生じる不均一、微小な原子振動がメスバウアー時間スペクトルに与える影響を調べた。観測された時間スペクトルから、結晶の磁化状態が放射光励起時刻の状態に戻る時に著しい強度エンハンスメントが生じることが初めて示された。この現象の解析は、多重核共鳴吸収理論を共鳴核が振動する系に適用して行われた。その結果、結晶のビーム方向に対する歪みのサイズが1$AA$以下のオーダーで決定された。

口頭

ヨウ化カリウム溶液のI-127核共鳴準弾性散乱

春木 理恵; 今井 康彦*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*

no journal, , 

核共鳴散乱は核種特有の共鳴エネルギーを用いるため、溶液中のイオンなどの微量な元素のダイナミクスを特定するのに有効である。本研究では、I-127の第1励起準位(57.6keV,半減期1.9ns)を用いたヨウ化カリウム溶液中の、ヨウ素の核共鳴準弾性散乱によるダイナミクスの研究を行った。57.6keVのX線の単色化には、サファイア単結晶の後方散乱モノクロメータを用いて、検出には高速シンチレータを用いた。ヨウ化カリウムからの核共鳴散乱スペクトルは、前方散乱による装置関数からの広がりを見せており、ヨウ素イオンの溶液中での拡散運動の大きさを示唆していると考えられる。

口頭

Diffusive motion of atoms in a solution studied by nuclear resonant scattering

春木 理恵; 今井 康彦*; 依田 芳卓*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 岸本 俊二*

no journal, , 

Nuclear resonant inelastic scattering is applied to various nuclei and materials with the progress of the third generation synchrotron facilities. In this presentation, we retrieved the previous formula of integration. The integration with wave functions is treated as Fourier transformation; which makes free from parameter limit. This analysis is applied to hexa-cyano complex in an aquious solution, in which iron atom and legand is strongly bonded and total complex system diffuses as a particle. This method also can be applied to nuclear resonant quasi-elastic scattering analysis using other nuclei, such as $$^{40}$$K, $$^{119}$$Sn, $$^{127}$$I and $$^{201}$$Hg with higher excitation energy or larger mass. Some noticeable points in handling the dynamics of the diffusing system in the analysis is discussed.

口頭

X線移送子を用いた放射光偏光メスバウアー分光法の開発研究

三井 隆也; 今井 康彦*; 瀬戸 誠*; 平尾 直久*; 松岡 岳洋*; 壬生 攻*

no journal, , 

円偏光や直線偏光を用いたメスバウアー分光は、共鳴元素のスピン配向の決定や$$gamma$$線円二色性及び核共鳴に寄与する準位の選択的な励起を利用した高精度な超微細構造解析に極めて有用であることがこれまでの基礎研究から明らかだが、通常のRI線源から照射される$$gamma$$線には偏光性が全くないため、偏光メスバウアー分光が実材料研究に有効利用されているとは言えない状況にある。一方、高輝度放射光X線と核分光器を利用した放射光メスバウアー分光法においては、X線移送子を併用することで極めて簡単にプローブ$$gamma$$線の偏光状態を制御した測定を実施できる。本報告では、我々が開発に成功した直線・円偏光に加えて無偏光の$$^{57}$$Feメスバウアー$$gamma$$線を生成して利用できる移送子と核モノクロメーターから成る核共鳴回折光学系の原理と実証実験を紹介すると共に、精密スピン構造解析における有効性を明らかにする。また、応用研究として、RI線源による測定では実施困難なダイアモンドアンビルセルを用いたGPa級超高圧水素下における希土類鉄フェリ磁性体のスピン再配列現象を初めて観測した実験の結果についても報告する。

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