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高感度放射光メスバウアー回折装置の開発とサイト選択的スペクトル測定への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K03549
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分13030:磁性、超伝導および強相関系関連
研究機関帝京大学

研究代表者

中村 真一  帝京大学, 理工学部, 准教授 (80217851)

研究分担者 下村 晋  京都産業大学, 理学部, 教授 (00260216)
三井 隆也  国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 関西光科学研究所 放射光科学研究センター, 上席研究員 (20354988)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード放射光メスバウアー回折 / 高感度化 / 核共鳴散乱 / 結晶サイト選択性 / 自然鉄試料 / 複鉄サイト酸化物 / 純核ブラッグ散乱 / 同期増幅 / マルチフェロイクス
研究成果の概要

SPring-8 BL11XUにおいて高感度放射光メスバウアー回折装置を開発し,自然鉄試料でも結晶サイト選択的スペクトルの測定が可能になった。まず,α-Fe2O3を用いて,初めて自然鉄試料で純核ブラッグ散乱の観測に成功した。次いで,鉄複サイト酸化物Fe3BO6,Fe3O4,及び,Y3Fe5O12で純核ブラッグ散乱法により,サイト選択的スペクトルの測定に成功した。純核ブラッグ散乱によるLuFe2O4の電荷秩序配列検証も試みた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

メスバウアー分光は,ダイナミックかつミクロスコピックなプローブであり,鉄系化合物の磁性や電子状態の研究に極めて有効な測定手段である。しかし,多くの場合,試料が結晶学的に複数の鉄サイトを持つため,スペクトルが複雑化して解析が困難になる。これに対して,メスバウアー回折を用いれば,結晶サイト選択的スペクトルが測定可能となり,高精度でサイト別の超微細構造を求めて,物性の起源をより深く知ることができる。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Do electron distributions with orbital degree of freedom exhibit anisotropy?2022

    • 著者名/発表者名
      Manjo Taishun、Kitou Shunsuke、Katayama Naoyuki、Nakamura Shin、Katsufuji Takuro、Nii Yoichi、Arima Taka-hisa、Nasu Joji、Hasegawa Takumi、Sugimoto Kunihisa、Ishikawa Daisuke、Baron Alfred Q. R.、Sawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Materials Advances

      巻: 3 号: 7 ページ: 3192

    • DOI

      10.1039/d1ma01113h

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pure nuclear Bragg reflection due to combined magnetic and quadrupole interaction in Fe<sub>3</sub>O<sub>4</sub>2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shin、Mitsui Takaya、Kurokuzu Masayuki、Shimomura Susumu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 号: 10 ページ: 104713-104713

    • DOI

      10.7566/jpsj.90.104713

    • NAID

      40022709417

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Examination of charge order in mixed valence oxide LuFe<sub>2</sub>O<sub>4</sub> by mössbauer quadrupole effect2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shin、Katsufuji Takuro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 90 号: 6 ページ: 064702-064702

    • DOI

      10.7566/jpsj.90.064702

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrotron mössbauer diffraction of natural iron Fe<sub>3</sub>BO<sub>6</sub>2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shin、Mitsui Takaya、Kobayashi Yasuhiro、Kurokuzu Masayuki、Shimomura Susumu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 12 ページ: 125001-125001

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.125001

    • NAID

      210000158671

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mössbauer study of rare-earth ferroborate NdFe<sub>3</sub>(BO<sub>3</sub>)<sub>4</sub>2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shin、Masuda Takatsugu、Ohgushi Kenya、Katsufuji Takuro
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 89 号: 8 ページ: 084703-084703

    • DOI

      10.7566/jpsj.89.084703

    • NAID

      210000158375

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The first observation of pure nuclear Bragg reflection from natural iron α-Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> by synchrotron Mössbauer diffraction2019

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Shin、Mitsui Takaya、Kobayashi Yasuhiro、Shimomura Susumu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 88 号: 10 ページ: 103702-103702

    • DOI

      10.7566/jpsj.88.103702

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 放射光メスバウアー回折によるY3Fe5O12のサイト選択的スペクトル2022

    • 著者名/発表者名
      中村真一, 藤原孝将,三井隆也,和氣達也,川口裕介,下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fe2Mo3O8における局所的・動的ヤーン・テラー効果2021

    • 著者名/発表者名
      中村真一,勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線非弾性散乱を用いたFeV2O4の低温相におけるフォノン分散の観測2021

    • 著者名/発表者名
      萬條太駿,鬼頭俊介,片山尚幸,中村真一,勝藤拓郎,新居陽一,有馬孝尚,長谷川巧,石川大介,A. Q. R. Baron,澤博
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線非弾性散乱を用いたFeV2O4の特異なフォノン分散の観測2021

    • 著者名/発表者名
      萬條太駿,鬼頭俊介,片山尚幸,長谷川巧,石川大介,Alfred Q. R. Baron,勝藤拓郎,中村真一,澤博
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] メスバウアー四重極相互作用による混合原子価酸化物LuFe2O4の電荷秩序配列の検証2021

    • 著者名/発表者名
      中村真一,勝藤拓郎
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 自然鉄Fe3O4の放射光メスバウアー回折2020

    • 著者名/発表者名
      中村真一, 三井隆也,黒葛真行,下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光メスバウアー回折による自然鉄試料のサイト選択的スペクトルの測定2020

    • 著者名/発表者名
      中村真一, 三井隆也,黒葛真行,下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射光メスバウアー回折による自然鉄試料の純核ブラッグ散乱2019

    • 著者名/発表者名
      中村真一, 三井隆也,小林康浩,下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高感度放射光メスバウアー回折装置の開発2019

    • 著者名/発表者名
      中村真一, 三井隆也,黒葛真行,藤原孝将,下村晋
    • 学会等名
      日本物理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 帝京大学理工学部 中村研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ase.teikyo-u.ac.jp/faculty/nakamura/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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