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2013 Fiscal Year Research-status Report

光検出磁気共鳴を用いた新しい磁気測定法の開発

Research Project

Project/Area Number 25610093
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

清水 康弘  名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (00415184)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Keywordsゼロ磁場NMR
Research Abstract

光学検出磁気共鳴法の開発をカリフォルニア大学バークレー校との共同研究により行った。これまで核磁気共鳴実験には、超伝導磁石を用いた大型の分光装置が必要であったが、本研究によりデスクトップ型のゼロ磁場もしくは超低磁場下における核磁気共鳴実験が可能となると期待される。初年度は、高圧Rbガス磁束計を用い、粘性の高い液体やゲル状態のゼロ磁場NMRを行った。特に、エチレングリコールのゼロ磁場NMRを行い、粘性と分子間相互作用の相関を観測した。高磁場NMRとゼロ磁場NMR測定の結果を比較し、測定感度と分解能において優れた実験手法であることを示した。これまでエタノールなどの粘性の低い溶液において報告されてるが、分子間相互作用や核スピン双極子相互作用の強い系では、技術的に困難と考えられてきた。本研究では、核スピン偏極から観測までの時間を短縮することで、粘性液体やゲル状態の光学検出NMRが初めて可能となった。また、窒素空乏中心ダイアモンド磁束計を用いた新たな光学検出NMR法の開発を行った。顕微分光用のクライオスタットおよび光学検出系の備品を購入し、磁気共鳴測定のセットアップを行った。すでに、発光中心の光励起状態からの蛍光測定に成功している。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新規研究課題であり、実験装置のセットアップから開始した。すでに、ゼロ磁場NMRの測定に成功し、固体NMRへの応用が可能な状況まで進展した。すでに研究成果を国際学会で発表し、論文投稿を済ませることができた。

Strategy for Future Research Activity

昨年度立ち上げた光学検出NMR測定系を用いて、薄膜や微小結晶の低磁場NMR測定を行う。また、未到達の核四重極共鳴実験を行い、測定感度や空間分解能の高い磁気共鳴測定系を構築する。

  • Research Products

    (5 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Spin disorder in an Ising honeycomb chain cobaltate2014

    • Author(s)
      H. Igarashi, Y. Shimizu, Y. Kobayashi, M. Itoh
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 89 Pages: 054431/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.89.054431

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Local electronic state in the high-valence hollandite-type chromium oxide2013

    • Author(s)
      H. Takeda, Y. Shimizu, M. Itoh, M. Isobe, Y. Ueda
    • Journal Title

      Physical Reivew B

      Volume: 88 Pages: 165107/1-7

    • DOI

      10.1103/PhysRevB.88.165107

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Optically-Detected Nuclear Magnetic Resonance at Zero and Ultra-Low Magnetic Fields2013

    • Author(s)
      S. Pustelny, M. P. Ledbetter, J. W. Blanchard, Y. Shimizu, D. Budker
    • Organizer
      21th International Conference on Laser Spectroscopy (ICOLS 2013)
    • Place of Presentation
      Berkeley, California, USA
    • Year and Date
      20130609-20130614
  • [Remarks] Researchgate

    • URL

      https://www.researchgate.net/profile/Yasuhiro_Shimizu

  • [Remarks] Solid-state NMR group in Nagoya University

    • URL

      http://i-ken.phys.nagoya-u.ac.jp/index_shimizu.html

URL: 

Published: 2015-05-28  

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