2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of measurement system of NMR relaxation rates in pulsed magnetic field up to 60 T
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19K14648
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
松井 一樹 東京大学, 物性研究所, 特別研究員 (20826226)
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2019-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 核磁気共鳴 / パルス強磁場 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，測定系の開発と物性測定への応用の２つのステップで構成される．まず測定装置系の開発としてパルス強磁場下での精密な核磁気共鳴（ＮＭＲ）スペクトル測定および縦緩和率（ＮＭＲ-Ｔ１）測定を実現する．パルス磁場は強い磁場を発生できる一方で，磁場が大きく時間変化する．特に緩和率測定は磁場の時間変化に大きく影響を受けるため，これまでパルス磁場中での測定報告はなかった．本研究では，内部に追加で設置する小型のマグネットによる磁場の高速ＰＩＤ制御技術を用いることで，ＮＭＲスペクトル測定およびＮＭＲ－Ｔ１測定に耐える時間安定性を持つ磁場発生を行い，またパルス磁場下での測定に最適化したＮＭＲ測定系を構築する．次に，ＮＭＲ－Ｔ１測定をこれまで不可能であった強磁場域（～６０テスラ）において行うことで，強磁場で誘起される強磁場量子相の詳細なスピンおよび電子状態を明らかにする．
２０２０年度において，以下の成果が得られた．（１）空間磁場均一度の高い内部マグネット作成のためのマグネット巻き線機の開発を行った．（２）ＣｕＩｎＣｒＳ８粉末試料のＮＭＲ－Ｔ１測定について，パルス磁場中での測定に先立ち低磁場・定常磁場中での予備測定を行った．
（１）についてはスペクトル測定・ＮＭＲ－Ｔ１測定のいずれにおいても必要で，信号の分解能を向上する．また，簡易に設置できる構造であるため，マグネットの試作の敷居が下がった．（２）は，パルス磁場中での測定に先立って低磁場領域でＮＭＲ－Ｔ１がどのように振舞うかを明らかにしたものである．本試料は低磁場においてＮＭＲ－Ｔ１が非常に短く，高磁場相で予想されている状態等から，パルス強磁場でのＮＭＲ－Ｔ１測定を用いて詳細を調べるのに適した系であると期待される事が明らかとなった．年度初頭の感染症対策による入構制限などにより測定が遅れているが，本試料のパルス磁場中での測定は現在準備中である．
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Research Products
(4 results)
