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中性子磁気構造解析によるスピンを担う電子密度の可視化

Research Project

Project/Area Number 19654047
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Condensed matter physics II
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

野田 幸男  Tohoku University, 多元物質科学研究所, 教授 (80127274)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 宏之  東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (50312658)
渡邉 真史  東北大学, 多元物質科学研究所, 助教 (60312659)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007: ¥2,300,000 (Direct Cost: ¥2,300,000)
Keywords電子軌道の可視化 / 磁気構造解析 / 磁気モーメント分布
Research Abstract

磁気構造解析から磁気モーメント分布を求め、電子軌道を可視化するという試みとして、平成19年度の研究結果から磁気反射の測定範囲と分解能の問題が明確になった。逆格子空間での測定データと理論値を比較すると十分に満足できる結果であるが、実空間のイメージに戻すときにはフーリエ合成の分解能が効いてきて、大きなQのところまで大量のデータがないと満足できる分解能に達しないことが分かった。そこで、平成20年度は、効率的な磁気反射測定の手段として大型中性子湾曲二次元カウンターの開発を集中的に行った。これは、韓国原子力研究所との共同研究として実施したものである。
装置の開発は韓国が担当し、我々はどのように使用すればよいか、どのようにデータ解析すればよいのかなどの方法論を受け持った。特に、当該研究と結びつけることを強く意識した開発である。最終的な大型カウンター開発の前段階として、プロトタイプのカウンターを制作してテストした。試料として、最初は標準結晶のNaClで方法論の開発を行い、次に、複雑な磁気転移を行うテルビウム鉄ガーネットやマルチフェロイック物質として注目を浴びているHoMn_2O_5の低温高圧相の磁気反射測定を行った。簡単な結晶構造解析は十分な精度で行えるまでに装置やプログラムの開発を行うことが出来た。複雑な磁気構造は、まだ磁気構造解析のプログラムの問題で進んでいないが、データ収集は出来るようになった。韓国では、さらに大型の最終段階のカウンター制作に進んでおり、最終的には高効率でBragg反射の測定が可能になる見込みなので、今回の研究成果を今後生かして、次の段階の高分解能での磁気構造解析から磁気モーメントと電子軌道のイメージ化につなげていく見通しが立った。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2009 2007

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 中性子大型湾曲二次元カウンターの構造解析への応用2009

    • Author(s)
      野田幸男, その他9名
    • Organizer
      日本物理学会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-30
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] The role of crystal and magnetic structure analysis by neutron for structural science -from 4-circle diffractometer to large 2D-PSD2009

    • Author(s)
      Yukio Noda
    • Organizer
      The 9th JK Meeting on Neutron Science
    • Place of Presentation
      韓国釜山大学
    • Year and Date
      2009-02-09
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Crystal and Magnetic Structure of Organic Conductor β'-ET2ICI2 by Using Neutrons2007

    • Author(s)
      Y. Noda
    • Organizer
      The 8th conference of the Asian Crystallographic Association AsCA07
    • Place of Presentation
      Taipei Taiwan
    • Year and Date
      2007-11-06
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2020-05-15  

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