2021 Fiscal Year Annual Research Report
Polarimetric neutron spin echo spectroscopy for the study of magnetic relaxation mechanism
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19K20601
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小田 達郎 東京大学, 物性研究所, 助教 (70782308)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 中性子散乱 / 中性子スピンエコー / 偏極中性子 / スピン偏極解析 / 磁性ナノ粒子 / 磁気緩和 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
中性子スピンエコー分光法とスピン偏極解析を組み合わせることで，磁性に関する異なる運動モードを識別したダイナミクス測定手法の確立を目指した研究を行った．中性子スピンエコー分光法によって，運動量遷移（運動の空間スケールに対応）を識別したダイナミクス解析が可能である．さらに試料からの散乱中性子に対してスピン偏極解析を行うことで試料に含まれる磁性原子のスピンの運動に関する情報を引き出すことが可能となる．
具体的には，酸化鉄ナノ粒子分散溶液（磁性流体）における磁気緩和を対象に，スピンフリップ散乱と核散乱を分離したスピンエコー測定によるダイナミクス解析（緩和曲線の測定）を行った．
溶媒を重水置換した酸化鉄ナノ粒子分散溶液に対し，小角散乱の測定体系でヘリウムスピンフィルタを用いた偏極解析中性子スピンエコー実験を行った．中性子ビームを利用した実験は，大強度陽子加速器施設（Ｊ－ＰＡＲＣ）の物質・生命科学実験施設（ＭＬＦ）のＢＬ０６ 中性子共鳴スピンエコー分光器群にて行った．最終年度では実効振動数400 kHzのMIEZE型スピンエコー測定を行った．ヘリウムのスピン偏極の時間緩和の影響を抑えるため，長時間の測定中に定期的にスピン極性を切り替えながら測定を行った．ヘリウムスピンフィルタのスピン極性に依存した中性子小角散乱プロファイルおよびスピンエコーシグナルの解析を行い，異なる緩和モードに起因する違いについて議論した．
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