2016 Fiscal Year Annual Research Report
Research of Chirality Imaging using Soft X-ray Resonant Diffraction
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25247054
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
田中 良和 国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 専任研究員 (90250109)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | X線・粒子線 / 放射光 / 共鳴X線回折 / 強相関電子系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
強相関電子系などに見られる特異な電子状態は，フェルミ面直下の価電子の状態によって決まる．それらの多くは3d遷移金属や希土類化合物に見られる．これらの電子状態は，様々な条件化で秩序状態を形成し，さらに対称性の低下に伴ってドメイン構造を形成する．共鳴X線回折は，対象とする元素の内殻吸収端近傍のX線を利用した回折法である．その様な特定エネルギーのX線を使うことによって，通常のX線回折では測定できないスピン，軌道，電荷の秩序状態を観察することができる．特に軟X線領域（500 eV-2000 eV)のX線は，3d遷移金属のL2,3吸収端，4f希土類のM5吸収端のエネルギーを覆うため，それぞれ3d電子状態，4f電子状態に直接観察することができる．
我々は，SPring-8理研ビームライン17SUに設置した軟X線回折計を用い，強相関電子系，特にマルチフェロイック物質の秩序状態の観察を行っている．特に円偏光X線を利用することによって，結晶カイラリティ，スピンカイラリティの判別さらにはドメイン分布の観察を行っている．この観察には，極度に集光したX線ビームが必要である．そのようなX線ビームを用いて，試料表面を走査することによって，細かなドメインの分布の観察が可能である．この科研費プロジェクトでは，現在のミラー集光による直径10マイクロメートルの集光サイズを，ゾーンプレートシステムに置き換えることによって，その約1/100の数100ナノメートルにすることを目指した．
ゾーンプレートはSiC基板上に円上の縞模様を幾十にも同心円に重ねたものである．回折効果によって凸レンズの役割を果たし，軟X線を一点に集光する．設計上は200ナノメートルである，我々を集光システムを軟X線回折装置内に実現した．今後，このシステムを利用し，強相関電子系のドメイン観察および外場によるドメイン制御などの研究を推進する．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Ultrafast energy- and momentum-resolved dynamics of magnetic correlations in the photo-doped Mott insulator Sr2IrO42016
Author(s)
M.P.M. Dean, Y. Cao, X. Liu, S. Wall, D. Zhu, R. Mankowsky, V. Thampy, X.M. Chen, J.G. Vale, D. Casa, Jungho Kim, A. H. Said, P. Juhas, R. Alonso-Mori, J. M. Glownia, A. Robert, J. Robinson, M. Sikorski, S. Song, M. Kozina, H. Lemke, L. Patthey, S. Owada, T. Katayama, M. Yabashi, Yoshikazu Tanaka, et al.
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Journal Title
Nature Materials
Volume: 15
Pages: 601-605
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] SACLAを用いて観測したβ-MoTe2の超高速格子ダイナミクス2016
Author(s)
中村飛鳥, 下志万貴博, 石坂香子, 田久保耕, 平田靖透, 和達大樹, 山本達, 松田巌, 田中良和, 辛埴, 池浦晃至, 酒井英明, 石渡晋太郎, 富樫格, 大和田成起, 片山哲夫, 登野健介, 矢橋牧名
Organizer
日本物理学会2016年秋季大会
Place of Presentation
金沢大学角間キャンパス(金沢市)
Year and Date
2016-09-14 – 2016-09-14
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