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磁気緩和現象解明のための偏極中性子スピンエコー分光法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K20601
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分80040:量子ビーム科学関連
研究機関東京大学 (2021)
京都大学 (2019-2020)

研究代表者

小田 達郎  東京大学, 物性研究所, 助教 (70782308)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード中性子散乱 / 中性子スピンエコー / 偏極中性子 / スピン偏極解析 / 磁性ナノ粒子 / 磁気緩和 / 磁気緩和現象 / 中性子スピンエコー法 / MIEZE / TOF-MIEZE
研究開始時の研究の概要

中性子は磁性研究のための強力なプローブであり,スピン偏極解析によって試料の磁気特性のみに着目した構造解析や分光を行うことができる.試料の原子レベルの運動状態を調べることができる「中性子スピンエコー分光法」とスピン偏極解析を組み合わせることで,異なる緩和機構を弁別した高精度な磁気緩和現象の観測手法に関する研究開発を行う.

研究成果の概要

中性子スピンエコー分光法とスピン偏極解析を組み合わせることで,磁性に関する異なる運動モードを識別したダイナミクス分光手法の確立を目指した研究を行った.具体的には,酸化鉄ナノ粒子分散溶液(磁性流体)における磁気緩和を対象に,スピンフリップ散乱と核散乱を分離したスピンエコー測定によるダイナミクス解析を行った.中性子ビーム実験は,大強度陽子加速器施設(J-PARC)の物質・生命科学実験施設(MLF)のBL06中性子共鳴スピンエコー分光器群にて行った.ヘリウムスピンフィルタの極性に依存した中性子小角散乱プロファイルおよびスピンエコーシグナルの解析を行い,異なる緩和モードに起因する違いについて議論した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

多くの物質のダイナミクスは様々な運動モードを反映したものであり,これらが混在した系を観測することになる.このような複雑な運動状態をモデル化し,系統的に理解するために,異なる運動モードを識別したダイナミクス測定が必要とされる.本研究によって開発された分光手法は,磁性に関する運動モードを抽出したダイナミクス測定につながる.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Phase correction method in a wide detector plane for MIEZE spectroscopy with pulsed neutron beams2021

    • 著者名/発表者名
      Oda Tatsuro、Endo Hitoshi、Ohshita Hidetoshi、Seya Tomohiro、Yasu Yoshiji、Nakajima Taro、Hino Masahiro、Kawabata Yuji
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1012 ページ: 165616-165616

    • DOI

      10.1016/j.nima.2021.165616

    • 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] Double-focusing geometry for phase correction in neutron resonance spin-echo spectroscopy2021

    • 著者名/発表者名
      Funama F.、Tasaki S.、Hino M.、Oda T.、Endo H.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 1010 ページ: 165480-165480

    • DOI

      10.1016/j.nima.2021.165480

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study of Focusing TOF-MIEZE Spectrometer with Small-angle Neutron Scattering2021

    • 著者名/発表者名
      Funama Fumiaki、Hino Masahiro、Oda Tatsuro、Endo Hitoshi、Hosobata Takuya、Yamagata Yutaka、Tasaki Seiji、Kawabata Yuji
    • 雑誌名

      JPS Conference Proceedings

      巻: 33 ページ: 011088-011088

    • DOI

      10.7566/jpscp.33.011088

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Crystallization of magnetic skyrmions in MnSi investigated by neutron spin echo spectroscopy2020

    • 著者名/発表者名
      Nakajima Taro、Oda Tatsuro、Hino Masahiro、Endo Hitoshi、Ohishi Kazuki、Kakurai Kazuhisa、Kikkawa Akiko、Taguchi Yasujiro、Tokura Yoshinori、Arima Taka-hisa
    • 雑誌名

      Physical Review Research

      巻: 2 号: 4 ページ: 043393-043393

    • DOI

      10.1103/physrevresearch.2.043393

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tuning Neutron Resonance Spin-Echo Spectrometers with Pulsed Beams2020

    • 著者名/発表者名
      Oda Tatsuro、Hino Masahiro、Endo Hitoshi、Seto Hideki、Kawabata Yuji
    • 雑誌名

      Physical Review Applied

      巻: 14 号: 5 ページ: 054032-054032

    • DOI

      10.1103/physrevapplied.14.054032

    • NAID

      120006898104

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Development and application of a 3He Neutron Spin Filter at J-PARC2020

    • 著者名/発表者名
      Okudaira T.、Oku T.、Ino T.、Hayashida H.、Kira H.、Sakai K.、Hiroi K.、Takahashi S.、Aizawa K.、Endo H.、Endo S.、Hino M.、Hirota K.、Honda T.、Ikeda K.、Kakurai K.、Kambara W.、Kitaguchi M.、Oda T.、Ohshita H.、Otomo T.、Shimizu H.M.、Shinohara T.、Suzuki J.、Yamamoto T.
    • 雑誌名

      Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment

      巻: 977 ページ: 164301-164301

    • DOI

      10.1016/j.nima.2020.164301

    • NAID

      120006882449

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Current Status of the Neutron Resonance Spin Echo Spectrometer on BL06 "VIN ROSE" at MLF, J-PARC2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Endo, Tatsuro Oda, Masahiro Hino, Takuya Hosobata
    • 雑誌名

      Physica B

      巻: 564 ページ: 91-93

    • DOI

      10.1016/j.physb.2018.11.069

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Experimental test of 3He neutron-spin filter in MIEZE spectrometer2019

    • 著者名/発表者名
      H. Hayashida, M. Hino, H. Endo, T. Oku, T. Okudaira, K. Sakai, T. Oda
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 1316 号: 1 ページ: 012013-012013

    • DOI

      10.1088/1742-6596/1316/1/012013

    • NAID

      120006876598

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] パルス時間幅の観点からみた中性子スピンエコー分光法の特徴2021

    • 著者名/発表者名
      小田達郎、日野正裕、 遠藤仁、瀬戸秀紀、川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会2021年春の年会 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC MLF BL06MIEZE型スピンエコー分光器の現状と今後の開発2020

    • 著者名/発表者名
      [2]小田達郎,日野正裕,遠藤仁,大下英敏,瀬谷智洋,安芳次,瀬戸秀紀,川端祐司
    • 学会等名
      日本中性子科学会第20回年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Neutron Resonance Spin-Echo Spectrometers at BL06 VIN ROSE at J-PARC MLF2019

    • 著者名/発表者名
      T. Oda, M. Hino, H. Endo, F. Funama, Y. Kawabata, H. Seto
    • 学会等名
      European Conference on Neutron Scattering (ECNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] J-PARC MLF BL06 VIN ROSE のMIEZE スピンエコー分光器の現状2019

    • 著者名/発表者名
      小田達郎,日野正裕,遠藤仁,船間史晃,川端祐司
    • 学会等名
      日本原子力学会2019年秋の大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Current status and perspective of the MIEZE spin echo spectrometer of BL06 at J-PARC MLF [poster]2019

    • 著者名/発表者名
      T. Oda, M. Hino, H. Endo, F. Funama, H. Ohshita, T. Seya, Y. Yasu, Y. Kawabata, H. Seto
    • 学会等名
      J-PARC Symposium 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Current status of the MIEZE spin echo spectrometer at BL06 at J-PARC MLF [poster]2019

    • 著者名/発表者名
      T. Oda,M. Hino, H. Endo, F. Funama
    • 学会等名
      Asia-Oceania Conference on Neutron Scattering (AOCNS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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