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マグノニクス物質のオペランド共鳴非弾性軟X線散乱測定及びX線偏光歳差分光の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03467
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 (2020-2021)
東京大学 (2018-2019)

研究代表者

宮脇 淳  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 次世代放射光施設整備開発センター, 主任研究員 (70462736)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 10,920千円 (直接経費: 8,400千円、間接経費: 2,520千円)
キーワード共鳴非弾性X線散乱 / 放射光 / 軟X線分光 / 偏光解析
研究成果の概要

マグノニクスに利用されるスピンの集団励起であるマグノンの中でも、テラヘルツ領域の高エネルギー・高波数のマグノンの分散を観測できる手法が求められていた。本研究では、これに適したX線分光法として、角度分解共鳴非弾性X線散乱によるマグノン分散の測定システムの開発と、偏光を用いた新たな手法であるX線偏光歳差分光の実現可能性を検証するための装置開発を行った。X線偏光歳差分光は、高エネルギー分解能でマグノンを観測できることを実証した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

次世代の電子デバイスであるマグノニクスでは、電子のスピンが集団として示す性質であるスピン波(マグノン)を利用する。この高速な動作には従来よりも高エネルギーのマグノンの利用が考えられている。そこで、このような高エネルギーのマグノンの観測に適した手法が求められていた。本研究では、X線の偏光を利用するエネルギー分解能の高い新たな分光手法であるX線偏光歳差分光の開発を行い、高エネルギーのマグノンを観測する手法を実証したものであり、今後開発への利用が期待される。

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Fast and versatile polarization control of X-ray by segmented cross undulator at SPring-82021

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki, Susumu Yamamoto, Yasuyuki Hirata, Masafumi Horio, Yoshihisa Harada, Iwao Matsuda
    • 雑誌名

      AAPPS Bulletin

      巻: 31 号: 1 ページ: 25-25

    • DOI

      10.1007/s43673-021-00026-z

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 超高分解能2D-RIXSで挑むサイエンス2022

    • 著者名/発表者名
      宮脇 淳
    • 学会等名
      第35回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Ultrahigh Energy Resolution RIXS Beamline at Next Generation 3 GeV Synchrotron Facility in Tohoku2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki, K. Fujii, T. Imazono, Y. Ohtsubo, T. Nakatani, A. Agui, H. Kimura, and M. Takahashi
    • 学会等名
      14th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線偏光歳差分光による高分解能スピン波検出II2021

    • 著者名/発表者名
      宮脇淳、平田、靖透、山神、光平、松田、巌、原田慈久
    • 学会等名
      日本物理学会第76回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 超高分解能2D-共鳴非弾性軟X線散乱分光器の光学設計2021

    • 著者名/発表者名
      宮脇 淳
    • 学会等名
      第34回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Ultrahigh Resolution hν2 RIXS Spectrometer at New 3 GeV Synchrotron Facility in Tohoku2021

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki
    • 学会等名
      Workshop on Resonant Inelastic and Elastic X-ray Scattering
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X線偏光歳差分光によるスピン波の観測2020

    • 著者名/発表者名
      宮脇淳、平田靖透、山神光平、松田巌、原田慈久
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] X線偏光歳差分光による高分解能スピン波検出2020

    • 著者名/発表者名
      宮脇淳、平田靖透、山神光平、松田巌、原田慈久
    • 学会等名
      日本物理学会第75回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Current Challenges and Future Perspectives of Resonant Inelastic Soft X-ray Scattering at SPring-8 and Next Generation Synchrotron Radiation2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki
    • 学会等名
      International Young Researchers Workshop on Synchrotron Radiation Science 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High Performance Soft X-Ray RIXS and applications to Magnetic Materials2019

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki
    • 学会等名
      11th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 共鳴非弾性軟X線散乱による磁性研究と次世代放射光施設での展開2019

    • 著者名/発表者名
      宮脇 淳
    • 学会等名
      日本放射光学会第11回若手研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超高分解能共鳴非弾性軟X線散乱で切り拓く磁性研究2019

    • 著者名/発表者名
      宮脇 淳
    • 学会等名
      日本物理学会2019年秋季大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Design Concept of Single-meV Resolution Soft X-ray RIXS Spectrometer2019

    • 著者名/発表者名
      J. Miyawaki, K. Amemiya, and Y. Harada
    • 学会等名
      The 40th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共鳴非弾性軟X線散乱装置による回折実験2019

    • 著者名/発表者名
      宮脇淳、小瀬川友香、山添康介、崔藝涛、Ralph Ugalino、原田慈久
    • 学会等名
      日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 回折実験のための共鳴非弾性軟X線散乱装置の開発2018

    • 著者名/発表者名
      宮脇淳、小瀬川友香、山添康介、崔藝涛、Ralph Ugalino、趙源衡、原田慈久
    • 学会等名
      日本物理学会2018年秋季学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Dzyaloshinskii-Moriya Interaction in α‐Fe2O3 Measured by RIXS‐MCD and Upgrade of SPring‐8 BL07LSU2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki, Shigemasa Suga, Hidenori Fujiwara, Masto Urasaki, Hidekazu Ikeno, Hideharu Niwa, Hisao Kiuhi, Yuka Kosegawa, Kousuke Yamazoe, Yitao Cui, Yoshihisa Harada
    • 学会等名
      Workshop on Resonant Inelastic and Elastic X-ray Scattering 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Magnetic Circular Dichroism in Resonant Inelastic Soft X-ray Scattering of α-Fe2O3 and Status of SPring-8 BL07LSU2018

    • 著者名/発表者名
      Jun Miyawaki, Shigemasa Suga, Hidenori Fujiwara, Masto Urasaki, Hidekazu Ikeno, Hideharu Niwa, Hisao Kiuhi, Yuka Kosegawa, Kousuke Yamazoe, Yitao Cui, Yoshihisa Harada
    • 学会等名
      International Conference on Electronic Spectroscopy and Structure
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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