| 研究課題/領域番号 |
20H04457
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分80040:量子ビーム科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
曽山 和彦 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 J－PARCセンター, 副ディビジョン長 (90343912)
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| 研究分担者 |
林田 洋寿 一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター, 副主任研究員 (50444477)
山村 和也 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (60240074)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2021年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2020年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
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| キーワード | 中性子顕微鏡 / Wolter型スーパーミラー / プラズマCVM加工 / レプリカ法 / Wolterミラー / スーパーミラー / プラズマCVM / 偏極中性子 / 中性子スピン / ウォルターミラー / 数値制御プラズマCVM |
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| 研究開始時の研究の概要 |
偏極中性子は、中性子スピンと高い物質透過性を有することから、材料深部の磁気モーメントを観察する最適なマイクロプローブとなりうる。本研究では、Wolter I型拡大結像光学系に基づく回転非球面スーパーミラーを作製し、中性子スピン偏極コントラスト法を用いた高分解能中性子顕微鏡を開発する。これにより、スピントロニクス分野で注目される磁気記録素子等の磁気モーメント分布や、変圧器等に用いられる軟磁性材料など実用磁性材料の磁気イメージングを実現する。
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| 研究成果の概要 |
本研究は、多層膜スーパーミラーを応用したWolter I型中性子磁気顕微鏡を開発するため、プラズマCVMを用いた精密形状創成法によって、合成石英製Wolter形状のマンドレルの製作に成功するとともに、マンドレルにイオンビームスパッタ法で多層膜スーパーミラーを成膜し、その上からニッケル電鋳膜を電着し、マンドレルを引き抜くレプリカ法において、多層膜の表面粗さを低下させない低融点金属を用いた離型剤を新たに考案し、自立型スーパーミラーの開発に成功した。これによって、自立型円筒スーパーミラー(m=2)の製作に成功した。また、中性子磁気顕微鏡のシミュレーションを行い、空間分解能と磁場可視化の評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
磁性体表面の磁気状態を可視化する方法としては、スピン偏極走査型電子顕微鏡による磁性体表面の原子レベルでの磁気イメージング、放射光の軟X線を用いたX線磁気円二色性（XMCD）のなどの分析が用いられているが、これらの手法は、磁性体の極めて表面（数nm～数百nm程度）にその観測領域が限られ、またその観察雰囲気も真空下、清浄面などの特殊環境下となる場合が多い。物性物理学の観点からこれらの詳細な物性を解き明かすとともに、磁気デバイスの高度化、製品化など社会への活用を踏まえると、物質材料のより深部を通常雰囲気で可視化する手段として貢献が期待される。
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