超臨界金属における金属絶縁体転移のミューエスアール法による研究

2014 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 22604011
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 幸田 章宏 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 研究機関講師 (10415044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 竹下 直 独立行政法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (60292760)
• Project Period (FY): 2010-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 金属絶縁体転移 / 強相関電子系 / 物性実験 / 粒子線 / ミューエスアール法

Outline of Annual Research Achievements

昨年度までの研究計画の進捗は、当初の予定と比べて著しい遅れが生じていた。最終年度の計画を立てるにあたり、初期の到達目標である圧力、温度の達成とビーム照射実験をすべて同時に実現するのは困難と判断し、そこで各実験技術の要素開発を重点的におこない、科研費の研究年度が終了したあとにおいても技術要素の組み合わせによる実験の遂行が容易になるようにという目標をたてた。具体的に、圧力、温度というJ-PARCの実験装置安全審査に深く関わることに関しては、安全審査を行う側との話しあいをスタートし、ビーム照射実験については、Geant4によるシミュレーションを行いつつ、実際のビーム照射によるS/N比を実測、検討することを目標とした。
高運動量のミュオンビームを用いて実験を行う場合、超臨界点付近の密度が著しく変化する実験試料に照射したとしても、圧力・温度変化による体積変化が主にビーム軸方向のみの一軸的な変化であるならば原理的にはS/N比は変わらない。しかし現実の試料周辺はタングステンをはじめとして原子数の大きな元素を含む物質が取り囲んでおり、高運動量ミュオンの散乱によるS/N比の低下、またそのビーム運動量に対する依存性など、実際の試料、圧力セル、検出器の配置で確認しておく必要がある。
そこでKEKミュオンで開発した汎用の半導体μSR検出器Kalliopeを、モックアップセルと組み合わせて試験を行う準備を進めた。J-PARCハドロン事故以降、MLFへのビーム再開は果たされたが、ビーム停止期間の遅れを取り戻すための期待は非常に高く、装置調整のためのビームタイムもままならない状況であった。とくにビーム割り当てのほとんどが表面ミュオンビームを使う低運動量ビームであり、パラサイトによる試験も難しかった。加えて1月初頭の電源火災事故により、年度内のミュオンビーム再開は望める状況でなくなり、結果として実際のビーム照射による試験は実施できなかった。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。