2018 Fiscal Year Annual Research Report
Trial of synchrotron-radiation-based Mossbauer spectroscopy of Gd
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15K17490
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
増田 亮 京都大学, 複合原子力科学研究所, 研究員 (50455292)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 放射光 / メスバウアー分光 / ガドリニウム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では期間全体を通して、希土類系材料の研究/開発の推進ために3つのガドリニウム同位体Gd-155(放射性同位体線源でのメスバウアー分光法での蓄積あり)、Gd-157(エネルギー分解能が最高)、Gd-158(同位体存在比が最大)についての放射光メスバウアー吸収分光法を検討・開発するものである。そのため、１、Gd核共鳴散乱のエネルギー(64 ~ 87 keV)における放射光強度の確認及び不足している場合の強度確保法の試行、２、放射光メスバウアー吸収分光法のキーコンポーネントであるエネルギー基準体に最適な化学種の選定、３、価数や磁性に対する応答の物性測定への応用可能性の確認及び応答性が不足する場合の改善法の模索、を行うものである。平成30年度においては、1)に対してはGd-158について放射光実験を行いその強度評価を行った。2005年に行われた同種の実験では、毎秒0.4カウントという計数でありメスバウアー測定は明らかに困難であったが、本研究課題では試料の同位体富化(4倍)及び電子線測定による核共鳴散乱測定の効率化により、10倍の毎秒44カウントを得ることができ、2005年比で100倍の測定効率を達成した。また、この結果からGd-155については毎秒20カウント程度、Gd-157については毎秒0.3カウント程度が予想された。2)については最適な化学種として、単色性と同位体ごとのエネルギー分解能の違いから、Gd-158についてはGd2O3、残り二つについてはGdPd3またはGdH2が望ましいと結論付けた。3)については基準試料としてGd2O3をもちいてGd-158のメスバウアー測定を試みたところ、30時間程度の測定で吸収スペクトルが得られた。これにより、放射光を用いたGdメスバウアー測定については可能であることが明らかになった。
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