2014 Fiscal Year Annual Research Report
一次元スピン系の動的構造因子における量子効果の検出
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24540352
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
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, 教授 (00221771)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
横尾 哲也 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 (10391707)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 中性子非弾性散乱 / パルス中性子 / 低次元磁性体 / 強相関電子系 / 分解能関数 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、一次元量子スピン系の動的構造因子をパルス中性子源に設置された中性子非弾性散乱装置で測定し、装置分解能を考慮して解析することにより、連続帯励起や量子相転移等の量子効果を検出するものである。J-PARC/MLFに設置された高分解能チョッパー分光器（HRC）のデータ解析系において、装置分解能の補正技術を開発し、これを用いてHRCで測定する一次元系のみならず高次元量子スピン系の動的構造因子を解析することにより、これらの系における量子効果の検出をめざす。金属強磁性体SrRuO3の磁気励起を粉末試料を用いてHRCで観測し、低温でのスピン波のエネルギー幅が分解能関数で計算される値に一致することを示すことができたことはすでに報告した。SrRuO3は、異常ホール効果を示す物質であり、その異常ホール伝導度は、温度に対して非単調に変化することが知られている。平成26年度は、SrRuO3の試料を増量し、そのために中性子散乱実験用試料容器を新たに製作し、また中性子非弾性散乱実験の実験条件を最適化して、磁気励起の温度変化の測定を行った。HRCで観測した各温度の磁気励起スペクトルは、強磁性転移温度以下ではスピン波を表わすものであり、スピン波励起のエネルギー幅は分解能幅の計算値に一致した。観測したスピン波の分散関係から、スピンギャップを持つことが明らかになり、スピンギャップの温度変化は温度に対して非単調に変化することを明らかにした。この結果は、スピンギャップと異常ホール伝導度の温度依存性との関係が示唆される結果であり、系のベリー位相に起因する量子効果を検出した可能性がある。また、ランダム一次元反強磁性体CsV(Cl0.38I0.62)3の磁気励起を測定し、低温で非整合の磁気励起スペクトルを観測した。
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[Journal Article] Neutron Brillouin Scattering Experiments with Pulsed Neutrons on High Resolution Chopper Spectrometer HRC2014
Author(s)
S. Itoh, T. Yokoo, D. Kawana, Y. Kaneko, Y. Tokura, M. Fujita, K. Yoshida, K. Saito, N. Inami, Y. Takeichi, K. Ono, Y. Endoh
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Journal Title
J. Phys.: Conf. Series
Volume: 502
Pages: 012043 (1-5)
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Software Development at HRC2015
Author(s)
D. Kawana, T. Asami, R. Sugiura, H. Yoshizawa, T. Masuda, T. Yokoo, and S. Itoh
Organizer
The 14th Korea-Japan Meeting on Neutron Science
Place of Presentation
いばらき量子ビーム研究センター（東海村）
Year and Date
2015-01-07 – 2015-01-09
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[Presentation] Instrument Developments and Neutron Brillouin Scattering Experiments on HRC2014
Author(s)
S. Itoh, T. Yokoo, T. Masuda, H. Yoshizawa, M. Soda, Y. Ikeda, S. Ibuka, T. Asami, R. Sugiura, D. Kawana, T. Shinozaki, and Y. Ihata
Organizer
International Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS XXI)
Place of Presentation
茨城県立県民文化センター（水戸市）
Year and Date
2014-09-29 – 2014-10-03
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[Presentation] CePd2P2の強磁性秩序2014
Author(s)
池田陽一，吉沢英樹，横尾哲也，伊藤晋一
Organizer
日本物理学会2014年秋季大会
Place of Presentation
中部大学春日井キャンパス（春日井市）
Year and Date
2014-09-07 – 2014-09-11
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[Presentation] Science from the initial operation of HRC2014
Author(s)
S. Itoh, T. Yokoo, T. Masuda, H. Yoshizawa, M. Soda, Y. Ikeda, D. Kawana, T. J. Sato, Y. Nambu, K. Kuwahara, S. Yano, J. Akimitsu, Y. Kaneko, Y. Tokura, M. Fujita, M. Hase, K. Iwasa, H. Hiraka, T. Fukuda, K. Ikeuchi, K. Yoshida, T. Yamaguchi, K. Ono, Y. Endoh
Organizer
The 2nd International Symposium on Science at J-PARC
Place of Presentation
つくば国際会議場（つくば市）
Year and Date
2014-07-12 – 2014-07-15
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