2018 Fiscal Year Annual Research Report
Local magnetic structural analysis using magnetic pair distribution function
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16K05023
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
樹神 克明 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (10313115)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 磁気対相関関数 / 中性子散乱 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題で開発を行っている磁気対相関関数（磁気PDF）を用いた局所磁気構造解析手法を、短距離磁気秩序をもつ物質に実際に適用してその短距離磁気配列を調べている。最終年度では反強磁性磁気転移温度以下の中間温度域において反強磁性長距離秩序によるブラッグ散乱と短距離磁気秩序による磁気散漫散乱が同時に観測されている金属磁性体を取り上げた。最低温では反強磁性長距離磁気構造で説明できる磁気PDFが得られたが、転移温度直上ではそれとはパターンの異なる磁気PDFが観測された。さらに転移温度直下の中間温度域においてはそれら2種類のパターンが足しあわされたような磁気PDFが得られた。この結果は転移温度以上では反強磁性長距離秩序とは異なる磁気配列をもつ短距離磁気秩序が存在していること、中間温度域では反強磁性長距離秩序およびそれとは異なる磁気配列をもつ短距離磁気秩序が共存していることを示唆するものである。
研究期間全体を通じて実施した研究によって、様々な磁気配列に対して磁気PDFをシミュレートする方程式の定式化を行い、さらに中性子散乱データからの磁気PDFの定量的な導出方法を決定した。単純な磁気構造を持つ磁性体を標準試料として磁気PDFのシミュレーションおよび実験的導出を行い、上記方程式および磁気PDF導出方法の妥当性を確認した。またスピングラス物質や最終年度で取り上げた金属磁性体のような短距離磁気秩序をもつ磁性体に対してこの手法を適用することによって、それらの系に存在する短距離磁気配列の特徴的なふるまいを観測できている。これらの研究によって磁気PDFを用いた局所磁気構造解析手法がほぼ確立され、短距離磁気秩序をもつ磁性体の短距離磁気配列を調べることが可能になったと考えている。
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Research Products
(4 results)
