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論文

Magnetic Bragg dip and Bragg edge in neutron transmission spectra of typical spin superstructures

間宮 広明*; 大場 洋次郎; 寺田 典樹*; 渡邉 騎通*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 及川 健一

Scientific Reports (Internet), 7(1), p.15516_1 - 15516_8, 2017/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.15(Multidisciplinary Sciences)

結晶構造による中性子回折に由来する中性子透過率の減少であるブラッグディップとブラッグエッジが近年注目を集めているが、スピン配列による磁気回折に由来する磁気ブラッグディップと磁気ブラッグエッジを観測した報告はこれまでなかった。磁気ブラッグディップと磁気ブラッグエッジの観測ができると、スピン配列の解析に従来用いられてきた中性子回折法に比べ、試料環境機器の配置の自由度が格段に向上し、様々な極限環境での実験ができるようになると期待される。そこで本研究では、スピン超格子による磁気ブラッグディップと磁気ブラッグエッジの観測を目的として、典型的なスピン超格子を持つ反強磁性体であるニッケル酸化物の中性子透過率スペクトル測定を行った。その結果、単結晶では磁気ブラッグディップ、多結晶では磁気ブラッグエッジを世界で初めて観測することに成功した。

口頭

磁気ブラッグエッジ・ブラッグディップによるスピン秩序解析

間宮 広明*; 大場 洋次郎; 寺田 典樹*; 渡邉 騎通*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 及川 健一

no journal, , 

現在、スピン配列がもたらす機能性を利用した新しいメモリや磁気冷凍デバイス等が提案されたことによって、新たなスピン配列やその機能性の探索が重要度を増して来ている。従来、スピン配列の解析には主に中性子回折法が利用されてきた。しかしながら、中性子回折法で効率よく測定を行うためには、試料の周囲に広い散乱窓を設ける必要があり、試料環境機器を設置し難いという問題があった。そこで本研究では、回折によって生じる中性子透過率の減少である「磁気ブラッグエッジ・磁気ブラッグディップ」を測定し、スピン配列を解析する手法を考案した。これを実証するため、典型的な反強磁性体であるニッケル酸化物の中性子透過率スペクトルを測定し、多結晶では磁気ブラッグエッジ、単結晶では磁気ブラッグディップを観測することに成功した。

口頭

中性子透過スペクトルに現れるスピン秩序由来の磁気ブラッグエッジ・ブラッグディップとその利用

間宮 広明*; 大場 洋次郎; 寺田 典樹*; 渡邉 騎通*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 及川 健一

no journal, , 

従来、磁気秩序の構造解析には中性子回折法が利用されてきた。しかし、回折法では広い散乱窓を確保する必要があり、試料環境機器の配置が難しいため、超高圧・強磁場・低温などの多重極限環境下での測定には制約があった。磁気回折の代わりに、磁気回折による中性子透過率の減少を観測し、これを解析できれば、中性子透過率測定に要する中性子窓は入射方向と透過方向の2ヶ所だけであるため、実験の自由度が格段に向上すると期待される。そこで、これを実証するために、典型的な反強磁性体NiOの中性子透過率測定を行った。その結果、磁気回折によって、中性子透過率が、単結晶ではディップ状(磁気ブラッグディップ)、粉末試料ではエッジ状(磁気ブラッグエッジ)に減少することを見出した。この磁気ブラッグディップ・磁気ブラッグエッジ測定法は、今後、磁気秩序が生み出す新機能の探索範囲の拡大に寄与することが見込まれる。

口頭

Magnetic Bragg dip and Bragg edge in neutron transmission spectra of a typical spin order

間宮 広明*; 大場 洋次郎; 寺田 典樹*; 渡邉 騎通*; 廣井 孝介; 篠原 武尚; 及川 健一

no journal, , 

従来、スピン配列の解析には中性子回折法が利用されてきたが、中性子回折法ではできるだけ広い散乱角領域の測定が求められるため、試料環境機器の配置に制約が生じる原因となっていた。これを解決するため、我々は中性子透過率スペクトルに着目した。中性子透過率は、磁気回折による減少成分を含むため、回折成分と同様にスピン配列の情報を含む。中性子透過率は、散乱検出器を用いず透過率モニタのみで測定できるため、試料環境機器の配置が容易になると考えられる。そこで本研究では、酸化ニッケルの中性子透過率の測定を行った。その結果、磁気回折による中性子透過率の減少を観測することに成功した。

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