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大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 田村 格良; 金子 耕士; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 石川 喜久*; 森山 健太郎*
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に建設された単結晶中性子回折計SENJUでは、0.5mm角程度という従来に比べて小さい単結晶試料を用いた単結晶中性子回折測定を実現した。これは、J-PARCの大強度中性子の利用だけでなく、Time-of-Flight (TOF) Laue法を用いることでの0.4-4.4
の波長領域の中性子の同時利用、二次元検出器を41台並べることによるBragg反射の効率的な測定、更には真空試料槽を用いたバックグラウンドの低減によって実現したものである。SENJUによる微小単結晶試料の中性子回折測定の実現により、単結晶中性子回折の測定対象となり得る試料は大きく拡大したと言える。また、SENJUによって実現された様々な条件下での回折測定は、イオン伝導性材料や磁性材料などの構造-機能相関の解明において必要不可欠であり、SENJUは機能性材料の研究に対して単結晶中性子回折法を現実的な分析手段として提唱する装置である。
Fにおける極性の発現と相転移稲熊 宜之*; 勝又 哲裕*; 高見 拓矢*; 三村 和仙*; 小林 慎太郎*; 河口 彰吾*; 米田 安宏
no journal, ,
これまで報告されているPerovskite型複合アニオン酸フッ化物のほとんどが立方晶をとるのに対して、AgTiOFは正方晶をとり、アニオン八面体が反位相にtiltしている。このような違いが何故生ずるのを明らかにするため、平均構造、局所構造、極性およびそれらの相互関係を調べ、極性の起源を明らかにした。光第二高調波(SHG)測定を行ったところ、室温でSHG信号が観測され、極性を示す可能性が示唆された。さらに、高温X線回折測定により対応する相転移が観測された。これらから、ミクロな分極を持つ構造モデルで局所構造を解析する必要がある。
O
の磁場・電場特性Yu, H.*; Park, G.*; 矢野 優太*; 池田 直*; 深田 幸正; 藤原 孝将*; Wang, X.*; 島貫 周平*; 沖本 洋一*
no journal, ,
電子強誘電体RFeOは、希土類と酸素から構成される層(R-layer)と鉄と酸素から構成される二重層(W-layer)が交互に積層した構造をとり、W-layer内のFe
とFe
が対称中心を失った電荷秩序構造をとることで強誘電性を示す。この電荷秩序は、電荷とスピンのフラストレーションの効果で現れ、複雑な温度-電荷秩序相図および磁気特性が観測される。しかしながら、磁場および電場下での強誘電分極応答に関する研究はまだ行われていない。そこで本研究では強誘電分極の磁場もしくは電場下の挙動を第二次高調波発生(SHG)およびX線を用いて観測した。-2000Gから+2000Gまで磁場を連続的変化させると、SHG強度が減少した後に再び増大し、続けて逆方向に連続的変化させると、ヒステリシス的挙動を示した。この結果は外部磁場により分極が室温において反転する様子を示していると考えられる。この結果から分極-磁場履歴曲線(P-H曲線)を推定した。本系は室温で800Gの磁場で反転する強誘電分極を持つことを示唆する。
川崎 卓郎; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣
no journal, ,
強誘電体は圧電性を有し、電場印可することで誘起される格子ひずみやドメインの変化がマクロな変形を引き起こす。これらの特性は、X線や中性子を用いた電場下その場回折実験によって調べることができる。J-PARC物質・生命科学実験施設BL18の「SENJU」は、試料周辺を取り囲む大面積検出器を備えた単結晶パルス中性子回折計であり、逆格子空間の広い領域を、試料を回転させることなく一度に観測することができる。また、中性子は物質への透過能が高いので、電場印可実験で必要となる試料表面に形成する金属電極を無視して回折強度を測定できるといった、強誘電体研究における利点を有する。SENJUにおいて電場下単結晶中性子回折実験の手法を確立すれば、強誘電体研究のための有用なツールとなることが期待できる。そこで本研究では、代表的な強誘電体・圧電体であるBaTiO
とPMN-PT単結晶に対して、SENJUを用いて電場下その場中性子回折実験を行った。本発表では、実験方法の概要と、得られた回折パターンから評価した格子ひずみやドメインの挙動、結晶構造について報告する。
Mo/
Tc国産化を可能にするメソポーラスアルミナ吸着材の開発Alowasheeir, A.*; 江口 美陽*; 藤田 善貴; 土谷 邦彦; 若林 隆太郎*; 木村 辰雄*; 有賀 克彦*; 籏野 健太郎*; 福光 延吉*; 山内 悠輔*
no journal, ,
診断用医薬品として広く使用されているTcの原料であるMoの放射化法による製造を目指している。本方法は、高濃縮ウランを使用しないため放射性廃棄物の発生量が少ないが、生成されるMoの比放射能が低いことから、MoからTcを効率的に分離・濃縮するための技術開発が必要である。本研究では、噴霧乾燥法で合成したメソポーラスアルミナをMo吸着材として用いた。メソポーラスアルミナは、アルミニウムアルコキシドと非イオン性界面活性剤P123を含む前駆体溶液を噴霧乾燥させて合成した。乾燥後、有機溶媒を用いた抽出法によりP123を除去した。また、比較のため400
Cと850Cの異なる温度で3時間焼結を行う方法でP123を除去した。これらのMo吸着/Tc溶離特性を調べた結果、抽出したアルミナは市販のアルミナよりも優れた特性を有していた。両者のFTIRスペクトルのAl-OH基に由来するピーク強度の比較から、市販のアルミナよりも抽出したアルミナはより多くのAl-OH基を有していることを明らかにした。これは、プロトン化されたアルミナ表面と酸性溶液中で負に帯電するMoイオンとの強い相互作用がMo吸着を向上させることを示唆する。