2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Fast Repetitive, Variable Wave Form Pulsed Fields and Application for Magnetic and Electronic States Movies with Quantum Beams
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15K13510
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
野尻 浩之 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80189399)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 量子ビーム / 強磁場発生 / 波形制御 / 極端条件 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、パルス強磁場下量子ビーム実験において、磁場発生技術を革新し、高精度化と時間発展観測という新しいブレークスルーをもたらす事を目的とし、そのための新技術として、波形制御が可能でかつ高速繰り返しの次世代パルス強磁場発生技術の開発を行った。
本年度はパルスコイルの冷却効率と強度の最適化に取り組み、従来型の多層チャンネルコイルに加え強度と冷却効率を両立出来るサファイヤ補強型コイルの開発に成功した。両者とも従来型の一体コイルに比べて冷却速度を2-3倍にすることが可能である。また、真空中で用いる事の出来る熱伝達冷却型のコイルにおいては、冷却時間を4倍にすることに成功した。これらのコイルと高速繰り返し電源の併用で、磁場発生時間の1桁の改善が可能である。このように、磁場発生技術においては、従来から格段の進展が得られ、当初の目的を達成した。
実証実験においては、微弱な超格子反射に関する実験として、LCLSで進めて来たYBCOのCDWに起因する超格子反射の磁場依存性の観測を実施した。コイルの冷却効率と発生磁場強度を改良することで、ホール濃度依存性や磁場依存などの詳細な測定を効率良く実施する事が可能になり、この系のCDWの全体像を明らかにする事に貢献した。結果は、一部を論文として出版済みで、現在続報を準備中である。
中性子時分割測定においては、磁気構造と相図が時間に依存する三角格子反強磁性体の磁気構造の時間発展実験を実施し、測定系の実証を行った。分光器の分解能の制約で、波数の変化は得れなかったが、反射強度の時間変化を数ミリ秒の分解能で測定可能になり、長時間領域の時間発展との対応関係を明らかにした。
X線分光実験については、実験室系での実証実験を実施し、装置の性能を確認した。
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[Journal Article] Ideal Charge-Density-Wave Order in the High-Field State of Superconducting YBCO2016
Author(s)
H. Jang, W.-S. Lee, H. Nojiri, S. Matsuzawa, H. Yasumura, L. Nie, A. V. Maharaj, S. Gerber, Y.-J. Liu, A. Mehta, D. A. Bonn, R. Liang, W. N. Hardy, C. A. Burns, Z. Islam, S. Song, J. Hastings, T. P. Devereaux, Z.-X. Shen, S. A. Kivelson, C.-C. Kao, D. Zhu and J.-S. Lee
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Journal Title
Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A.
Volume: 113
Pages: 14645-14650
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] パルス磁石と高フィネス共振器を用いた真空複屈折の探索 I2017
Author(s)
樊星, 上岡修星, 稲田聡明, 山崎高幸, 難波俊雄, 浅井祥仁, 大間知潤子, 吉岡孝高, 五神真, 松尾晶, 金道浩一, 野尻浩之
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学, 大阪府豊中市
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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[Presentation] パルス磁石と高フィネス共振器を用いた真空複屈折の探索II2017
Author(s)
上岡修星, 樊星, 稲田聡明, 山崎高幸, 難波俊雄, 浅井祥仁, 大間知潤子, 吉岡孝高, 五神真, 松尾晶, 金道浩一, 野尻浩之
Organizer
日本物理学会第72回年次大会
Place of Presentation
大阪大学, 大阪府豊中市
Year and Date
2017-03-17 – 2017-03-20
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