波形制御型高速繰り返しパルス強磁場開発と量子ビーム電子状態動画実験への応用

• 研究課題/領域番号: 15K13510
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 野尻 浩之 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80189399)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 量子ビーム / 強磁場発生 / 波形制御 / 極端条件

研究成果の概要

本研究では、パルス強磁場下量子ビーム実験における磁場発生技術の革新による高精度化と時間発展観測測定のための新技術として、コイルの冷却の高速化、高速繰り返し・波形制御電源の製作と性能検証を行った。開発した強磁場装置を用いて、強磁場下の微弱超格子回折のシングルショット計測、中性子時分割測定、シングルショットXAS分光、など、これまでパルス磁場下では不可能であった、量子ビーム実験を実現し、パルス強磁場の応用範囲を格段に広げる事に成功した。さらに、ポンププローブ型時分割X線分光において、高速繰り返しパルス磁場を用いた高速初期化技術を開発し、初期状態設定に制約のない実験を可能にした。

研究成果

• [国際共同研究] Stanford National Accelerator Laboratory/Stanford University/Oak Ridge National Laboratory(米国)
• [国際共同研究] University of British Colombia(Canada)
• [国際共同研究] Paul Scherrer Institut(スイス)
• [国際共同研究] Stanford National Accelerator Laboratory/Stanford University/Oak Ridge National Laboratory(米国)
• [国際共同研究] University of British Colombia(Canada)
• [国際共同研究] Paul Scherrer Institut(スイス)
• [雑誌論文] Ideal Charge-Density-Wave Order in the High-Field State of Superconducting YBCO (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Jang, W.-S. Lee, H. Nojiri, S. Matsuzawa, H. Yasumura, L. Nie, A. V. Maharaj, S. Gerber, Y.-J. Liu, A. Mehta, D. A. Bonn, R. Liang, W. N. Hardy, C. A. Burns, Z. Islam, S. Song, J. Hastings, T. P. Devereaux, Z.-X. Shen, S. A. Kivelson, C.-C. Kao, D. Zhu and J.-S. Lee
  • 雑誌名: Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 巻: 113 号: 51 ページ: 14645-14650
  • DOI: 10.1073/pnas.1612849113
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] ダブルパルス磁場法による三角格子反強磁性体Ca3Co2O6の緩和と磁場温度相図 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松田雄輔, 野尻浩之, 木原工, 元屋清一郎, 茂吉武人, 松田雅昌, Feng Ye, Yaohua Liu
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府豊中市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 低ドープ領域の銅酸化物超伝導体における磁場誘起CDWの探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 松澤智, 野尻浩之, 安村光正, J.-S. Lee, H. Jang, D. Zhu, C.-C. Kao, W.-S. Lee, Y. Lee
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府豊中市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 小型パルス磁場の冷却効率の改良 (2017)
  • 著者名/発表者名: 安村光正, 佐原拓郎, 野尻浩之
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府豊中市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] パルス磁石と高フィネス共振器を用いた真空複屈折の探索 I (2017)
  • 著者名/発表者名: 樊星, 上岡修星, 稲田聡明, 山崎高幸, 難波俊雄, 浅井祥仁, 大間知潤子, 吉岡孝高, 五神真, 松尾晶, 金道浩一, 野尻浩之
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府豊中市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] パルス磁石と高フィネス共振器を用いた真空複屈折の探索II (2017)
  • 著者名/発表者名: 上岡修星, 樊星, 稲田聡明, 山崎高幸, 難波俊雄, 浅井祥仁, 大間知潤子, 吉岡孝高, 五神真, 松尾晶, 金道浩一, 野尻浩之
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪府豊中市
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] 磁場初期化型時分割中性子回折装置の開発と三角格子反強磁性体Ca3Co2O6への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松田雄輔, 野尻浩之, 木原工, 元屋清一郎, 茂吉武人, 松田雅昌, Feng Ye, Yaohua Liu
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学, 石川県金沢市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] 強磁場X-FEL回折実験用パルスマグネットの開発と応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松澤智, 野尻浩之, 安村光正, J.-S. Lee, H. Jang, D. Zhu, C.-C. Kao, W.-S. Lee
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学, 石川県金沢市
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] X-Ray and Neutron Scattering in High Magnetic Fields (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Nojiri
  • 学会等名: Korean Physical Society Meeting (KPS2016-Spring)
  • 発表場所: Daejeon, Korea
  • 年月日: 2016-04-20
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] XFELによる強磁場X線吸収分光装置の開発とEu(Rh0.7Ir0.3)2Si2の磁場誘起価数転移への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 安村光正, 野尻浩之, 松澤智, Jun-Sik Lee, Diling Zhu, 光田暁弘, 和田裕文
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会(2016年)
  • 発表場所: 東北学院大, 仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] 磁場初期化型時分割中性子回折装置の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 松田雄輔, 野尻浩之, 稲村泰弘
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会(2016年)
  • 発表場所: 東北学院大, 仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Pulsed High Magnetic Field Experiments with X-Ray FEL (2016)
  • 著者名/発表者名: H. Nojiri
  • 学会等名: Physical Phenomena at High Magnetic Fields VIII
  • 発表場所: Tallahassee, USA
  • 年月日: 2016-01-05
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 高速繰り返し型パルス磁場の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野尻浩之, 松澤智
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学, 吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] X線自由電子レーザーを用いたパルス超強磁場中回折実験の装置開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松澤智, 野尻浩之, 安村光正, Chi-Chang Kao, Diling Zhu, Jun-Sik Lee
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学, 吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] High Magnetic Field X-ray Experiments with Synchrotron Radiation and Free Electron Laser Sources (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroyuki NOJIRI, Satoshi MATSUZAWA, Hiromasa YASUMURA, Yasuo NARUMI, Chi-Chang KAO, Diling ZHU and Jun-sik LEE
  • 学会等名: Research in High Magnetic Fields 2015
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 2015-07-01
  • 国際学会
• [備考] 強磁場量子ビーム実験
  • URL: http://www.hfpm.imr.tohoku.ac.jp