uudd相のスピン・ダイナミックス

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 62460035
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 平井 章 京都大学, 理学部, 助教授 (70025287)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坪田 誠 高知大学, 農学部, 助手 (10197759) ; 大見 哲巨 京都大学, 理学部, 講師 (70025435) ; 恒藤 敏彦 京都大学, 理学部, 教授 (30025275) ; 水崎 隆雄 京都大学, 理学部, 講師 (20025448)
• Keywords: 固体ヘリウムー3 / 超低温 / NMR / 核スピン秩序相 / スピン・ダイナミックス / スピン緩和 / 磁区 / イメージング

Research Abstract

1.1mk以下の超低温度、約35気圧の融解圧の下で、bcc固体_3Heは核スピン秩序相に入る。この核スピン反強磁性秩序相はuudd相(up-up-down-down相)といわれている。本研究では、NMR法を用いて、この特異な系のスピン・ダイナミックスを実験的・理論的に調べ、このような系でのスピン緩和機構、非線型なスピンの運動、カオス的なスピンの運動、一様な才差運動の不安定性等を明らかにすることを目的とする。
2.昨年度に引き続き、NMR用の高均一度を持つ静磁場を生成するための「電流シム付き超伝導マグネット」の改良をおこなった。均一度は約1桁向上し、電流シムを調整して、4×10^<-5>程度である。
3.昨度度に引き続き、「単磁区」をもったuudd相固体^3He単結晶の作成を試みているが、未だ成功していない。しかし、最近、NMRイメージングの手法を用いて試料の磁区の大きさを推定することに成功した。すなわち、一様な静磁場に一様な磁場勾配をX,Y,およびZ軸方向に重畳して、NMR共鳴線の中心のシフトと幅の変化を測定した。その結果を解析して、大きさ数mm^3の試料で磁区はたかだか数個程度にしかわかれていないこと、そして1つの磁区はその1辺の大きさが1mm程度であることがわかった。
4.共鳴線の線幅の外部磁場依存性を測定した。その結果を、Leggett-Takagi型の緩和過程から予想される線幅の理論式と比較した。実験結果を理論式にフィットさせることができ、その緩和のパラメータは強い温度依存性を持っていることが明らかとなった。
5.理論面では、uudd相のスピン・ダイナミックスを記述するOCF方程式の数値解析をおこない、カオス的な運動の側面を明らかにした。

Research Products

• [Publications] Makoto,Tsubota: Prog.Theor.Phys.79. 47-60 (1988)
• [Publications] Yutaka,Sasaki: AIP(American Institute Physics)Conterence Proeedings. 103. (1989)