2011 Fiscal Year Annual Research Report
中性子磁気散乱高次過程の観測による強相関電子系の研究
Project/Area Number |
23244068
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
岩佐 和晃 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (00275009)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 晋一 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, 准教授 (00221771)
佐藤 卓 東京大学, 物性研究所, 准教授 (70354214)
大山 研司 東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60241569)
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Keywords | 中性子散乱 / 磁気散乱 / 強相関電子系 / 偏極中性子 |
Research Abstract |
磁気自由度のミクロな秩序と揺らぎに見られる電子の局在-遍歴のデュアリティー(近藤効果)などの強相関電子現象を、中性子散乱法により解明することを目的とする。本研究では、J-PARCなど世界的な中性子発生源の性能向上や高線束ビーム技術の発達をふまえ、これまでに考慮されてきた双極子遷移過程よりも高次の多極子ポテンシャルによる中性子磁気散乱過程を狙う。さらに偏極中性子を用いて、磁気分極の観測や量子準位間遷移の選択則の検証を目指す。本研究が採択された年度後半で、以下のような物性研究および実験手法準備を開始した。 中性子制御技術(偏極など):磁気散乱過程の次数によりスピン偏極中性子散乱に選択則が変わることを念頭に、世界的な技術開発が進む加速器中性子を偏極させるヘリウム3ガスを調達した。これを用いて本研究で開発するSEOP中性子偏極装置を導入予定であるJ-PARC装置の計画は順調に進展しており、平成23年9月にJ-PARCセンター最終審査に合格し、建設が公式に承認された。また中性子の高長波成分を除去してクリーンなビーム実験環境を得るため、サファイアフィルターを導入した。 Prを含む強相関電子系における重い電子状態などの研究:4f^2系でも近藤効果や重い電子状態など伝導電子との混成効果が重要な物質が発見されている。その典型例である金属-非金属(電荷密度波)転移を示すPrRu_4P_<12>の4f電子の全対称型高次多極子秩序について、電荷ドープにより約10K以下で再金属化する(Pr_<1-x>Ce_x)Ru_4P_<12>の磁気励起や構造転移を調べた。再金属相で4f電子の結晶場分裂エネルギー準位の再構成と結晶構造の再転移が見られ、電荷ドープによる非金属多極子相の不安定化を見出した。これらを含むビーム実験研究を成功させる基礎物性測定環境を整えるため、現有MPMSに用いるRSO部品を購入し、磁化率測定精度を格段に向上させた。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本課題が採択されたのは平成23年度後半であったため研究期間が当初の予定よりも短期であることに加え、主たる実験手法である中性子散乱実験施設の震災後の再稼働が間に合わなかったため、若干の遅れがある。しかしながら、海外の中性子散乱施設の利用を行って、問題点を最小限にとどめている。
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Strategy for Future Research Activity |
上記のような中性子散乱を行うための大型施設の利用に問題があるが、それの補完として、海外施設での共同研究や来年度の中性子研究課題申請を複数立案し、一部実施許可を得た。年度末にはJ-PARCの再稼働が順調に行われたので、次年度以降の研究体制は大きく改善できる。さらに、日本原子力研究開発機構のJRR-3原子炉が再稼働すれば、東北大学所有の中性子散乱装置を用いて、本研究で開発するSEOP偏極装置のビームテストを行い、J-PARCへの展開に備える。原子炉が再開しない場合は、オフビームテスト、あるいはJ-PARCテストポートでのビームテストを試みる。
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Research Products
(47 results)
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[Journal Article] Block magnetism coupled with local distortion in the iron-based spin-ladder compound BaFe_2Se_32012
Author(s)
Y.Nambu, K.Ohgushi, S.Suzuki, F.Du, M.Avdeev, Y.Uwatoko, K.Munakata, H.Fukazawa, S.Chi, Y.Ueda, T.J.Sato
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Journal Title
Phys.Rev.B
Volume: 85
Pages: 064413-1-064413-5
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] PrCu_4T(T=Au,Ag)のf^2電子状態が関わる局在-遍歴性の中性子散乱を用いた研究2012
Author(s)
小林拓希, 斉藤耕太郎, 富安啓輔, 岩佐和晃, 張帥, 石川義和, J.-M.Mignot, A.Gilles, A.I.Kolesnikov, A.T.Savici, G.E.Granroth
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-27
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[Presentation] チョッパー非弾性中性子散乱による軌道秩序系YVO_3における軌道波励起の観測2012
Author(s)
川名大地, 村上洋一, 横尾哲也, 伊藤晋一, A.T.Savich, G.E.Granroth, 池内和彦, 中尾裕則, 岩佐和晃, 福田龍一郎, 宮坂茂樹, 田島節子, 石原純夫, 十倉好紀
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-26
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[Presentation] Si結晶アナライザー背面反射型高エネルギー分解能分光器DNAの開発(VI)2012
Author(s)
柴田薫, 高橋伸明, 川北至信, 蒲沢和也, 山田武, 上野広樹, 島倉宏典, 中島健次, 神原理, 稲村泰弘, 中谷健, 相澤一也, 曽山和彦, 及川健一, 田中浩道, 岩橋孝明, 伊藤幸弘, 細谷倫紀, 山内康弘, 佐藤卓, 中川洋, 藤原悟, Ferenc Mezei, Hannu Mutka, Dan Neumann, 新井正敏
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-25
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[Presentation] 鉄系スピンラダーBaFe_2Se_3の磁性2012
Author(s)
南部雄亮, 大串研也, Fei Du, Maxim Avdeev, 上床美也, 宗像孝司, Songxue Chi, 上田寛, 佐藤卓
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-25
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[Presentation] J-PARC偏極度解析中性子分光器POLANO計画の進展2012
Author(s)
大山研司, 岩佐和晃, 伊藤晋一, 横尾哲也, 富安啓輔, 松浦直人, 平賀晴弘, 藤田全基, 木村宏之, 佐藤豊人, 佐藤卓, 他
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-24
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[Presentation] SEOP式偏極^3He中性子スピンフィルターにおける到達^3He偏極率制限因子についての考察2012
Author(s)
坂口佳史, 吉良弘, 奥隆之, 篠原武尚, 鈴木淳市, 酒井健二, 中村充孝, 鈴谷賢太郎, 相澤一也, 新井正敏, 武田全康, 遠藤康夫, 有本靖, 猪野隆, 清水裕, 神山崇, 大山研司, 他
Organizer
日本物理学会第67回年次大会
Place of Presentation
関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
Year and Date
2012-03-24
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[Presentation] Polarization Analysis Neutron Spectrometer Project at J-PARC2012
Author(s)
T.Yokoo, K.Ohoyama, S.Itoh, K.Iwasa, H.Hiraka, M.Fujita, M.Matsuura, H.Kimura, K.Tomiyasu, T.Sato, T.J.Sato, T.Arima, T.Ino, H.Kira, Y.Sakaguchi, T.Oku, Y.Arimoto, J.Suzuki, H.M.Shimizu, M.Takeda, K.Kaneko, M.Hino, S.Muto, H.Nojiri
Organizer
ICANS XX : 20th Meeting of the International Collaboration on Advanced Neutron Sources
Place of Presentation
Bariloche, Argentina
Year and Date
2012-03-08
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[Presentation] Newly Proposed Polarized Neutron Chopper Spectrometer at J-PARC2011
Author(s)
Y.Yokoo, K.Ohoyama, S.Itoh, J.Suzuki, K.Iwasa, H.Hiraka, M.Fujita, M.Matusura, H.Kimura, K.Tomiyasu, T.Sato, T.J.Sato, T.Arima, T.Ino, H.Kira, Y.Sakaguchi, T.Oku, Y.Arimoto, H.M.Shimizu, M.Takeda, K.Kaneko, M.Hino, G.Muto, H.Nojiri
Organizer
IMSS Symposium '11, Prospects of Quantum Beam Sciences at IMSS-Strongly Correlated Systems and Future ERL Sciences-
Place of Presentation
Tsukuba, Japan
Year and Date
2011-12-06
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[Presentation] Detection of Orbital Wave in YVO_32011
Author(s)
D.Kawana, Y.Murakami, T.Yokoo, S.Itoh, A.T.Savici G.E.Granroth, K.Ikeuchi, H.Nakao, K.Iwasa, R.Fukuta, S.Miyasaka, S.Ishihara, Y.Tokura
Organizer
IMSS Symposium '11, Prospects of Quantum Beam Sciences at IMSS-Strongly Correlated Systems and Future ERL Sciences-
Place of Presentation
Tsukuba, Japan
Year and Date
2011-12-06
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[Presentation] Detection of Orbital Wave in YVO_32011
Author(s)
D.Kawana, Y.Murakami, T.Yokoo, S.Itoh, G.E.Granroth, K.Ikeuchi, H.Nakao, K.Iwasa, R.Fukuta, S.Miyasaka, S.Ishihara, Y.Tokura
Organizer
1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (1st AOCNS)
Place of Presentation
Tsukuba, Japan
Year and Date
2011-11-21
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[Presentation] Magnetic Excitation in MnP2011
Author(s)
S.Yano, J.Akimitsu, S.Itoh, T.Yokoo, S.Satoh, Y.Endoh, D.Kawana
Organizer
1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (1st AOCNS)
Place of Presentation
Tsukuba, Japan
Year and Date
2011-11-21
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[Presentation] Advances of Polarisation Analysis Neutron Spectrometer Project2011
Author(s)
K.Ohoyama, K.Iwasa, Y.Yokoo, S.Itoh, H.Hiraka, M.Fujita, M.Matusura, H.Kimura, K.Tomiyasu, T.Sato, T.J.Sato, T.Arima, T.Ino, H.Kira, Y.Sakaguchi, T.Oku, Y.Arimoto, J.Suzuki, H.M.Shimizu, M.Takeda, K.Kaneko, M.Hino, G.Muto, H.Nojiri
Organizer
1st Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (1st AOCNS)
Place of Presentation
Tsukuba, Japan
Year and Date
2011-11-21
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