サブミリ波ESRによるガラスの局在フォノン「フラクトン」の研究

1988 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 63420011
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 本河 光博 神戸大学, 理学部, 教授 (30028188)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 利根川 孝 神戸大学, 理学部, 教授 (80028167) ; 野尻 浩之 神戸大学, 理学部, 教務職員 (80189399) ; 大田 仁 神戸大学, 理学部, 助手 (70194173)
• Keywords: フラクトン / 局在フォノン / ガラス / サブミリ波ESR

Research Abstract

本研究内容は2年にわたって行うように計画が分割されており、本年度は初年度である。本年は主として実験設備の整備、試料の製作等がなされ本格的な測定は次年度に行われる。
ガラスのような非晶質な物質の物性を普遍的に理解するためフラクタルという概念が取入れられ、非晶質系でのフォノミモードについて、ある波数のフォノンが局在することが見つけられ、フラクトンと名ずられた。従来の比熱等の実験では十分高い温度での統計的な量に対する測定であってフラクトンを直接検証したものではない。本研究では、十分低温で、この局在フォノンのエネルギーに対応するサブミリ波領域でのESRを用い、そのスピン格子暖和時間の測定からフォノンの状態密度を直接求めフラクトンの存在を明確にすることを目的とする。
試料として典型的なガラスとして知られるB_2O_3,GeO_2,SiO_2をとりあげる。これらは単結晶を得ことも可能であり、ガラス状態との比較ができる。これらを白金るつぼで1000度以上で溶融して、g-値の異方性の小さいVTiMnCu等の鉄族元素の酸化物を0.1%程度に薄く混入した試料を作った。それら不純物イオンのESR端を観測する。本年度はωが320ー400GH_2帯の波長域を発振するカルシノトロンを購入したが納期がかかったため発振テストなど実験のための準備を行った。この波長域ではESRの共鳴磁場は10テスラー以上になるためパルス強磁場を用いて実験を行う。これに必要な設備は揃っている。またその他必要な装置の開発もなされ、磁場変調およびロッキンアンプを用いた高感度サブミリ波ESR装置も完成した。専用クランオスタットの組立もでき、64年度での本格的な実験の準備が出来た。

Research Products

• [Publications] M.Motokawa: Physica. (1989)
• [Publications] M.Motokawa: Physica. (1989)
• [Publications] M.Motokawa: Physica. (1989)
• [Publications] H.Nijiri: J.de Physique. (1989)
• [Publications] H.Ohta: J.de Physique. (1989)
• [Publications] 本河光博: 固体物理. (1989)