2004 Fiscal Year Annual Research Report
パルス磁場と放射光を用いた磁場中X線散乱測定による磁場誘起量子現象の研究
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15740227
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鳴海 康雄 大阪大学, 極限科学研究センター, 助手 (50360615)
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| Keywords | 強磁場 / 放射光 / X線散乱・回折 / 磁場誘起量子現象 / 磁場解析 |
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| Research Abstract |
SPring-8/BL19LXUビームラインにおいて、希釈冷凍機とスプリット型15テスラ超伝導マグネットを組み合わせ、高磁場-超低温で実験可能なX線回折装置を立ち上げて、スピン梯子鎖化合物:Cu_2(C_5H_<12>N_2)Cl_4の磁場誘起相での構造に関する実験を行った。この研究により、1ケルビン以下の磁場誘起ギャップレス相への相転移は不連続な格子の変形を伴った、1次相転移であることを明らかにした。この研究に関しては、米国の論文誌Phys.Rev.B,69(2004)220409(R).にて発表を行った。
同ビームラインにおいて、スピンパイエルス物質CuGeO_3の磁場誘起相における不整合格子変調に関する精密な磁場・温度依存性の測定を、X線を用いた回折実験としては世界最高である15テスラまでの磁場中にて行った。この研究により、不整合な格子変調が磁場の印加によって安定化されることを明らかにした。この結果について、日本の論文誌J.Phys.Soc.Jpn.73(2004)2650.にて研究発表を行った。
スピンS=1を持つ反強磁性交替ボンド鎖においてあらわれる、スピンギャップ、磁化プラトーに対する、パルス強磁場磁化測定法を用いたNi錯体化合物の研究を系統的に行うことで、その磁場-交替比から成る相図を実験的に明らかにした。さらに、これらの結果を数値計算と比較することで、理論・実験の両面から磁化プラトー形成の仕組みに関して議論を行った。この研究に関しては、米国の論文誌Phys.Rev.B,69(2004)174405.にて発表を行った。
15テスラを越える強磁場領域でX線回折実験を行うために、コイル中心部にX線透過用のギャップをあけたスプリット型パスルマグネットの開発を行った。このマグネットをSPring-8/BL19LXUに併設のキャパシターバンク電源で運転させて、ギャップ中心部においてスプリット型超伝導マグネットで発生可能な最高磁場15テスラを上回る、25テスラの磁場を直径18ミリの空間に6ミリ秒のパルス持続時間で発生することに成功した。この結果は、2005年3月に開催された日本物理学会にて報告した。
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