低温核偏極を用いたBohr-Weisskopf効果の研究

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13640270
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: 大矢 進 新潟大学, 理学部, 教授 (90092676)
• Keywords: 低温各偏極 / Bohr-Weisskopt効果 / Hyperfine anomaly / 核磁気共鳴

Research Abstract

強磁性体内の不純物が感じる強い内部磁場と原子核の相互作用を精度良く調べると、原子核の磁気モーメントの発生の由来の違いで原子核が感じる磁場の強さが異なる。これをBohr-Weisskopf効果という。この研究の目的は、Bohr-Weisskopf効果を正確に系統的に測定することにより、原子核の構造の磁気モーメントの発生機構を研究することにある。計画は平成13年度から2年計画である。
今年度はSc(A=44, 44m, 46, 47, 48)の鉄中での低温核磁気共鳴の測定を行った。試料は東北大学のサイクロトロンからのαビームを用いて、反跳埋め込み法を用いて製作した。新潟大の^3He/^4He希釈冷凍機で10mK以下に冷却して核偏極させて、このアイソトープ全部の核磁気共鳴を得た。外部磁場0.2Tでの共鳴周波数はそれぞれ次の値を得た;v(44)=126.69(1)MHz, v(44m)=64.809(3)MHz, v(46)=76.91(3)MHz, v(47)=150.94(1)MHz, (48)=63.37(2)MHz。このScの同位元素のうちA=48以外の原子核の磁気モーメントはAtomic Beam法ですでに知られている。^<47>Scの共鳴から鉄中の内部磁場を-13。17(5)T、^<48>Scの磁気モーメントを3_。79(1)μ_Nとそれぞれ決定した。またBohr-Weisskopt効果の値をA=44mとの比較により次の様に決定した; 44Δ44m=-1.2(12)%, 46Δ44m=1.3(7)%, 47Δ44m=-1.3(7)%。これらの詳しい結果の検討と核構造の解析は現在進行中である。
^<106>Rhの銅中の外部強磁磁場による共鳴周波数と鉄中の共鳴周波数が分かれば、同様に知られた^<101m>RHとの比較でBohr-Weisskopt効果を知ることが出来る。そのため、^<106>Rhの鉄中の共鳴を観測実験を始めた。共鳴は1.1GHzに予想されるが共鳴周波数が高いため、RFパワーがあまり入らなく、現在まで観測に至ってないが、大型アンプを使い実験を行う予定である。