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磁気対相関関数を用いた局所磁気構造解析法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05023
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

樹神 克明  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (10313115)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード磁気対相関関数 / 中性子散乱 / 局所磁気構造解析 / 中性子 / 磁性 / 対相関関数
研究成果の概要

磁気対相関関数(磁気PDF)をシミュレートする方程式について、ゼロ散乱成分を考慮することによって新たな項が追加された方程式を導出した。さらに中性子回折データから磁気PDFを定量的に導出する方法を示した。実験から導出した標準試料の磁気PDFは方程式から計算される磁気PDFと一致しており、磁気PDFの方程式と導出方法が妥当であることが示された。またスピングラス物質の磁気PDFにおいて、先行研究で指摘された2種類の磁気構造の競合を観測した。本研究により磁気PDFを用いた定量的な局所磁気構造解析が可能になり、また短距離磁気相関に対してこの手法が有効であることが示されたといえる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題により磁気対相関関数と用いた磁気構造解析(磁気PDF解析)がほぼ可能になったことから、短距離周期しかもたない磁気配列の決定がより容易になったと考えられる。この手法を利用し、さらに発展させていくことにより、スピン液体やスピングラスといった物理的に興味深い現象についての理解や、磁性微粒子や磁性薄膜など磁性材料の機能向上につながる情報が得られることが期待される。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] マックスプランク研究所(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Local Disorder in Proton Conductor BaSn<sub>0.5</sub>In<sub>0.5</sub>O<sub>2.75</sub> Analyzed by Neutron Diffraction/ Atomic Pair Distribution Function2018

    • 著者名/発表者名
      Igawa Naoki、Kodama Katsuaki、Taguchi Tomitsugu、Yoshida Yukihiko、Matsukawa Takeshi、Hoshikawa Akinori、Ishigaki Toru
    • 雑誌名

      Transactions of the Materials Research Society of Japan

      巻: 43 号: 6 ページ: 329-332

    • DOI

      10.14723/tmrsj.43.329

    • NAID

      130007539695

    • ISSN
      1382-3469, 2188-1650
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanoscale ice-type structural fluctuation in spinel titanetes2018

    • 著者名/発表者名
      S. Torigoe, T. Hattori, K. Kodama, T. Honda, H. Sagayama, K. Ikeda, T. Otomo, H. Nitani, H. Abe, H. Murakawa, \underline{H. Sakai}, and N. Hanasaki
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 98 号: 13 ページ: 134443-134443

    • DOI

      10.1103/physrevb.98.134443

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-energy spin fluctuation in low-Tc iron-based superconductor LaFePO0.92018

    • 著者名/発表者名
      Ishikado Motoyuki、Shamoto Shin-ichi、Kodama Katsuaki、Kajimoto Ryoichi、Nakamura Mitsutaka、Hong Tao、Mutka Hannu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 8 号: 1 ページ: 16343-16343

    • DOI

      10.1038/s41598-018-33878-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Neutron-scattering study of yttrium iron garnet2018

    • 著者名/発表者名
      S. Shamoto, T. U. Ito, H. Onishi, H. Yamauchi, Y. Inamura, M. Matsuura, M. Akatsu, K. Kodama, A. Nakao, T. Moyoshi, K. Munakata,T. Ohhara, M. Nakamura, S. Ohira-Kawamura, Y. Nemoto, and K. Shibata
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 97 号: 5 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1103/physrevb.97.054429

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Alternative Equation on Magnetic Pair Distribution Function for Quantitative Analysis2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodama, K. Ikeda, S. Shamoto, and T. Otomo
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 12 ページ: 124708-124708

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.124708

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local Structural Analysis of Half-Metallic Ferromagnet CrO2.2016

    • 著者名/発表者名
      K. Kodama, K. Ikeda, M. Isobe, H. Takeda, M. Itoh, Y. Ueda, S. Shamoto, and T. Otomo
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 9 ページ: 094709-094709

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.094709

    • NAID

      210000134092

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] J-PARC高強度全散乱装置NOVAを用いた磁気PDF解析法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、本田孝志、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      日本中性子科学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 磁気PDF解析を用いたMn0.5Fe0.5TiO3のスピングラス状態における短距離磁気相関の観測2018

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、本田孝志、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] NOVAを用いた磁気PDF解析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      量子ビームサイエンスフェスタ
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子対相関関数を用いた強相関電子系の局所構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明
    • 学会等名
      日本磁気学会 第60回化合物磁性材料専門研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 中性子PDF解析でみる強相関電子系の局所構造歪み2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明
    • 学会等名
      放射光利用研究セミナー「結晶PDFで観る短距離~中距離レンジ構造の世界」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] J-PARC全散乱装置NOVAを用いた磁気PDF解析法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 磁気対相関関数によるスピングラス系Mn0.5Fe0.5TiO3の局所磁気構造の観測2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、本田孝志、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      日本物理学会2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 原子対相関関数を用いた鉄系超伝導体母相の局所構造解析2017

    • 著者名/発表者名
      樹神克明、石角元志、池田一貴、社本真一、大友季哉
    • 学会等名
      日本中性子科学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Local Structural Analysis on the Parent Compound of Iron-Based Superconductor PrFeAsO by Atomic Pair Distribution Function2017

    • 著者名/発表者名
      K. Kodama, M. Ishikado, K. Ikeda, S. Shamoto, and T. Otomo
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Advanced Materials
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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