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論文

Dynamic nuclear polarization system for the SANS-J-II spectrometer at JAEA

熊田 高之; 能田 洋平; 橋本 竹治; 小泉 智

Physica B; Condensed Matter, 404(17), p.2637 - 2639, 2009/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:47.73(Physics, Condensed Matter)

われわれは原子力機構JRR-3研究用原子炉付属SANS-J-II小角散乱装置に合わせた、動的核スピン偏極装置を開発した。本装置は磁場3.3Tesla,最低温度1.2K,マイクロ波周波数94GHzと、スペックは一般的なものであるが、2時間以内で試料交換を行えるなどの実用性を優先したものである。また、磁気レンズを用いた超小角散乱実験に合わせ、偏極可能な試料サイズを大きくするなど、SANS-J-IIの仕様に適合させている。本装置を用いて常磁性ラジカルTEMPOをドープしたポリエチレン試料中において核スピン偏極を行い、SANSの散乱パターンに顕著な核スピン偏極の影響を観測することに成功した。

論文

Spin chirality and electric polarization in multiferroic compounds RMn$$_2$$O$$_5$$ ($$R$$ = Ho, Er)

脇本 秀一; 木村 宏之*; 福永 守*; 西畑 敬介*; 武田 全康; 加倉井 和久; 野田 幸男*; 十倉 好紀*

Physica B; Condensed Matter, 404(17), p.2513 - 2516, 2009/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:22.79(Physics, Condensed Matter)

Polarized neutron scattering experiments under electric field in the commensurate phase of HoMn$$_2$$O$$_5$$ and ErMn$$_2$$O$$_5$$ have been performed to study the direct relation between the electric polarization and the magnetic chirality $$S_i times S_j$$. It is found that, after cooling in electric fields down to temperatures where the system has both commensurate magnetic order and ferroelectricity, the magnetic chirality is proportional to the polarization.

論文

Polarized neutron scattering studies of the Kagom$'e$ lattice antiferromagnet KFe$$_3$$(OH)$$_6$$(SO$$_4$$)$$_2$$

Matan, K.*; Helton, J. S.*; Grohol, D.*; Nocera, D. G.*; 脇本 秀一; 加倉井 和久; Lee, Y. S.*

Physica B; Condensed Matter, 404(17), p.2529 - 2531, 2009/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.05(Physics, Condensed Matter)

Polarized neutron scattering studies of spin-wave excitations and spin fluctuations in the $$S=5/2$$ kagom$'e$ lattice antiferromagnet KFe$$_3$$(OH)$$_6$$(SO$$_4$$)$$_2$$ (jarosite) have been performed. Inelastic polarized neutron scattering measurements at 10 K on a single crystal sample reveal two spin gaps, associated with in-plane and out-of-plane excitations. The polarization analysis of quasi-elastic scattering at 67 K shows in-plane spin fluctuations with $$XY$$ symmetry. Our results suggest that jarosite is an ideal candidate for studying the 2D $$XY$$ universality class in magnetic systems.

論文

A Beam divergence correction mirror for neutron resonance spin echo

丸山 龍治; 日野 正裕*; 林田 洋寿; 北口 雅暁*; 阿知波 紀郎*; 山崎 大; 海老沢 徹*; 曽山 和彦

Physica B; Condensed Matter, 404(17), p.2594 - 2599, 2009/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:18.05(Physics, Condensed Matter)

中性子のビーム発散によるフライトパス長のばらつきを円筒面スーパーミラーにより補正することにより、中性子共鳴スピンエコー法の高エネルギー分解能化が実現される。この目的のために製作した円筒面スーパーミラーを用いてスピンエコー実験を行った結果、発散角によるフライトパス長のばらつきが補正されることを実証したので、その実験結果について報告する。

論文

Small-angle neutron scattering study of dynamically polarized polyethylenes

能田 洋平; 熊田 高之; 橋本 竹治; 小泉 智

Physica B; Condensed Matter, 404(17), p.2572 - 2574, 2009/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:38.83(Physics, Condensed Matter)

ポリエチレンに有機ラジカル(TEMPO: 2,2,6,6-tetramethylpiperidine 1-oxyl)をドープした試料について、動的核スピン偏極法(3.3Tesla, 1.4Kにおいてマイクロ波(94GHz)を照射)によって試料中の水素原子核のスピンを偏極させた。偏極中性子超小角散乱装置(SANS-J-II)において偏極中性子をこの試料に照射し、干渉性,非干渉性小角散乱について偏極解析を行った。結晶化度の低い試料ではNMRによる評価では偏極度32%を達成したが、対応して偏極小角散乱においても非干渉性散乱の増減が定量的に観測された。また結晶化度の高い試料では偏極度23%を達成し、対応して干渉性小角散乱の増大が確認できた。両結果とも動的核スピン偏極法によって試料内部の水素核の散乱長が変化したことを支持するものである。

口頭

Magnetic structure of TbMnO$$_3$$ studied with spherical neutron polarimetry

梶本 亮一; 松田 雅昌; 脇本 秀一; 武田 全康; 加倉井 和久; 三井 由佳利*; 吉澤 英樹*

no journal, , 

TbMnO$$_3$$ is a typical example of multiferroic compound, where ferroelectric transition takes place accompanied by spin ordering. Spontaneous ferroelectric polarization appears when the spin structure transforms from a sinusoidal structure into a cycloidal spiral structure below $$T_C$$. Interestingly, the amplitude of the spin modulation in the spiral phase is asymmetric, forming an elliptical spiral ordering. Detail of the magnetic structure should be important to understand the mechanism of the ferroelectricity. Accordingly, we have performed spherical neutron polarimetry on a single crystal of TbMnO$$_3$$ using CRYOPAD. By analyzing the polarization of the incident and scattered neutron beam, we were able to obtain detailed information about the magnetic structure including the chirarity of the spiral ordering, the ratio of the major axis and the minor axis of the elliptical spiral, and the angle of the axes of the ellipse relative to the crystalline axes.

口頭

Anisotropic spin freezing in lightly-doped La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$

松田 雅昌; 藤田 全基*; 武田 全康; 山田 和芳*; 加倉井 和久

no journal, , 

これまでの中性子散乱実験の結果から、La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$低ホール濃度領域(0$$<x<$$0.055)のスピングラス相においては斜め非整合磁気相関を有する静的秩序が存在することがわかっている。われわれは、斜め非整合磁気相の短距離反強磁性秩序の性質を調べるために、La$$_{1.982}$$Sr$$_{0.018}$$CuO$$_4$$単結晶の偏極中性子回折実験を行った。その結果、第一にカイラリティが観測されないことを明らかにした。これは、磁気秩序がスパイラル構造ではなくストライプ構造であるか、スパイラル磁気構造の時計回りと反時計回りのドメインが等価に存在するかのどちらかであることを示す。また、スピンがほぼCuO$$_2$$面内を向いているが有限の$$c$$軸成分が存在すること、CuO$$_2$$面内で磁気異方性があり$$b$$軸方向によりスピンが向いていることを明らかにした。

口頭

Emergence of magnetic modulations in the overdoped phase of Bi2201 by Fe doping

平賀 晴弘*; 脇本 秀一; 武田 全康; 加倉井 和久; 山田 和芳*

no journal, , 

Recently, we succeeded in growing large single crystals of Fe and Pb co-doped superconducting compound Bi2201, and diffuse scatterings were discovered at incommensurate positions around the antiferromagnetic wave vector $$(pi, pi)$$ below $$T sim 30$$ K with unpolarized neutron. We have carried out polarized neutron scattering experiments on TAS-1 at JRR-3, and confirmed that the incommensurate diffuse scattering has the magnetic origin. This is the first observation of magnetic order in the Bi2201 compounds.

口頭

Polarized small-angle neutron scattering measurements of averaged internal structure in Nd-Fe-$$^{11}$$B sintered magnets

武田 全康; 鈴木 淳市; 山口 大輔; 秋屋 貴博*; 加藤 宏朗*; 佐川 眞人*; 小山 佳一*

no journal, , 

Nd-Fe-B焼結磁石は市販されている永久磁石の中で最大のエネルギー積を持つために、現在では幅広い用途に使われている。現在、この磁石には、室温以上での使用環境下において保磁力の低下をおこさないように、希少金属であるDyを添加する必要がある。Dyを添加せずに高温でも保磁力を維持できるNd-Fe-B焼結磁石を実現するための鍵となっているのは、焼結前のグレインの粒径とグレインの境界付近の界面構造の制御であり、そのような界面構造の情報を得ることが必要不可欠である。われわれは、Nd-Fe-B焼結磁石に対し、強磁場を加えた状態で熱処理を行い、その熱処理温度を変えることで保磁力に差のついたNd-Fe-B焼結磁石試料の内部平均構造を中性子小角散乱法によって調べた。その際、偏極中性子による高感度測定を行った結果、外部磁場によって内部の磁気的な不均一性がほんのわずかに誘起されることを見いだした。その起源は、今のところ明らかになってはいないが、考え得る界面付近の構造モデルを幾つか紹介する。

口頭

Neutron-beam focusing with a large-m supermirror on a high-precision ellipsoidal surface

山崎 大; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 高井 宏之*; 山村 和也*

no journal, , 

Development of a neutron focusing mirror, which combines high-Q supermirror with ultra high-precision substrates, will be presented. In recent years, Maruyama et al. have developed high-Q supermirror using an ion-beam sputtering instrument. In the other hand, Yamamura et al. have developed ultra-precise surface shaping techniques using Numerically Controlled Local Wet Etching (NC-LWE) and Plasma CVM. Combining these techniques enables us to develop high-performance focusing mirrors for neutrons with larger acceptance angles. Test results of an m=4 supermirror on ellipsoidal surface of synthetic quartz will be shown in the presentation.

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