強磁場中性子散乱による強相関物質の磁気構造の研究

• Project/Area Number: 08223101
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 本河 光博 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (30028188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 神木 正史 東京都立大学, 理学部, 教授 (30004451) ; 鈴木 孝 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30004344) ; 新井 正敏 東北大学, 高エネルギー物理学研究所, 教授 (30175955)
• Project Period (FY): 1996
• Project Status: Completed (Fiscal Year 1996)
• Budget Amount: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 1996: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
• Keywords: 強磁場 / 中性子回析 / DyB6 / 磁気構造

Research Abstract

我々は加速器からのパルス中性子とパルス磁場を組み合わせるという巧妙な手段を開発し、20テスラまでの強磁場での中性子散乱実験を可能にし、研究を行ってきた。これによりいろいろの磁性体の強磁場相での磁気構造を調べることができるようになったが、パルス磁場の繰り返しの周期が中性子ビームパルスの繰り返しよりもはるかに長いため、通常の測定の40倍時間がかかる。しかしそのデメリットを考えてもこの方法は有効である。平成7年度から続けて、トリプルq構造を持つと思われるDyB6についてアイソトープ置換した単結晶作製を行い、平成8年度に、まずゼロ磁場での詳細な磁気構造を中性子回析によって決定し、非常に複雑な構造を持つことが判明した。
また繰り返しパルス強磁場の強度を30テスラまでグレードアップするための技術的開発研究を行った。20Tマグネットに使われた硬化銅よりも2.25倍強力な材料である銅-銀50%合金を用い、強力なマグネットの試作を行った。昨年度ビッター板の接続部に問題があることがわかったので、従来のビッター板の半分の厚さのものを交互に重ねることにより、接続部での力を分散するようにした。しかし、30T発生したとき接続部では一枚のビッター板に電流が集中するため大きな力が働いて破壊をもたらすが、26T以下ならば問題はなく、中性子回析実験に使用できるようになった。