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Study of orbital angular momentum of x-ray by Compton scattering

Research Project

Project/Area Number 18K04952
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 29030:Applied condensed matter physics-related
Research InstitutionNational Institutes for Quantum and Radiological Science and Technology

Principal Investigator

AGUI Akane  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 次世代放射光施設整備開発センター, 上席研究員(定常) (20360406)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 櫻井 浩  群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (80251122)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsコンプトン散乱 / 光渦 / 次数 / 運動量保存 / 挿入光源 / ノード数 / 挿入光源次数 / ノード / エルミート・ガウシアン / 角運動量 / X線 / 軌道角運動量
Outline of Final Research Achievements

We attempted to study optical vortex effect on Compton scattering profile.
In this study, we measured Compton scattering spectra of Al, Ag and Au metals changing the harmonic-order of x-rays from an undulator at the synchrotron radiation facility SPring-8. The width of Compton scattered X-ray spectrum changed depending on the harmonic-order of x-rays. This indicates that Compton scattering spectra shape reflects a momentum perpendicular to the traveling direction in Hermite-Gaussian (HG) light.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

コンプトン散乱自体はよく知られた散乱だが、それを利用し物性研究に利用する例は少ない。また、光渦度や光のノードの測定はX線領域では測定方法がありまない。
この研究によりコンプトン散乱をこれらの測定に利用できれば新しい測定方法となる。また、光の軌道角運動量が簡易に評価できるようになれば、逆コンプトン散乱や、光のトポロジーを使った物性探査など新しい物性分野を切り開くことができると考えている。

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] Temperature Dependence of the Microscopic Magnetization Process of Tb12Co88 using Magnetic Compton Scattering2019

    • Author(s)
      Akane Agui, Akino Harako, Akane Shibayama, Kento Haishi, Naruki Tsuji, Xiaoix Liu, Chuang Ma, Hiroshi Sakurai
    • Journal Title

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials

      Volume: 484 Pages: 207-211

    • DOI

      10.1016/j.jmmm.2019.04.031

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Investigation of microscopic magnetization process of Tb-Co films by magnetic Compton scattering2019

    • Author(s)
      Akane Agui, Akino Harako, Akane Shibayama, Kento Haishi, Naruki Tsuji, Xiaoxi Liu, and Hiroshi Sakurai
    • Organizer
      40th VUVX 2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 磁気コンプトン散乱を用いたTb12Co88の磁化過程の研究2019

    • Author(s)
      安居院あかね, 原子秋乃, 拜詞健人, 辻 成希, 劉 小晰, 馬 闖, 櫻井 浩
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] TbCoアモルファス垂直磁化膜の磁化反転挙動の温度変化2019

    • Author(s)
      原子秋乃、櫻井浩、劉小晰、馬闖、鈴木宏輔、星和志、辻成希、櫻井吉晴、安居院あかね
    • Organizer
      日本磁気学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] TbxCo100-xアモルファス垂直磁化膜の磁化反転挙動2019

    • Author(s)
      安居院あかね, 原子秋乃, 拜詞健人, 櫻井 浩, 劉 小晰, 辻 成希
    • Organizer
      日本放射光学会
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 磁気コンプトン散乱を用いたTb12Co88の磁化過程の研究2019

    • Author(s)
      安居院あかね, 原子秋乃, 拜詞健人, 辻 成希, 劉 小晰, 馬闖, 櫻井浩
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Tb12Co88アモルファス垂直磁化膜の磁化反転挙動の温度変化2018

    • Author(s)
      原子秋乃,櫻井浩,拝詞健人、鈴木宏輔,星和志, 劉小晰,馬闖, 辻成希、櫻井吉晴, 安居院あかね
    • Organizer
      日本磁気学会学術講演会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Tb-Co垂直磁化膜の磁化過程の温度変化2018

    • Author(s)
      安居院あかね,  柴山茜, 拝詞 健人, 原子 秋乃, 櫻井 浩, 辻 成希, 馬 闖, 劉 小晰
    • Organizer
      日本物理学会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Book] 光物性学原論2020

    • Author(s)
      石井武比古・安居院あかね
    • Total Pages
      906
    • Publisher
      丸善出版
    • ISBN
      9784621304310
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Book] 放射光利用の手引き―農水産・医療,エネルギー,環境,材料開発分野などへの応用―2018

    • Author(s)
      東北放射光施設推進会議推進室 編集
    • Total Pages
      344
    • Publisher
      アグネ技術センター
    • Related Report
      2018 Research-status Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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