| 研究課題/領域番号 |
21H04441
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(A)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
中区分13:物性物理学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 東京大学 |
|---|
研究代表者 |
益田 隆嗣 東京大学, 物性研究所, 教授 (90313014)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2021-04-05 – 2026-03-31
|
| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
|
| 配分額 *注記 |
41,210千円 (直接経費: 31,700千円、間接経費: 9,510千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 24,570千円 (直接経費: 18,900千円、間接経費: 5,670千円)
2021年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
|
|---|
| キーワード | 中性子散乱 / 準粒子 / 中性子分光器 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
固体物理学の新しい概念と現象を内包する量子物質は、スピントロニクスや量子コンピュータへの応用の可能性と、素粒子物理学から物性物理学へのアプローチという学問的興味から、国際的に競争の激しい研究対象となっている。そこで本課題では、研究用原子炉JRR-3において次世代高効率分光器を開発・製作し、分光器の水準を世界レベルに押し上げる。さらにこれを用いて量子物質の準粒子構造に関する重要課題、とりわけ非定常状態の準粒子構造、準粒子寿命、トポロジカル準粒子構造の謎を解明し、新現象の発見・解明と新概念の創出を行う。
|
| 研究実績の概要 |
物性物理学の大きな目標の一つは、物質のありのままの姿を原子レベルのミクロな眼で見ることである。静的な構造については、電子顕微鏡やコヒーレントX線回折の進歩により、ナノスケールの実空間観測が現実のものとなってきた一方で、動的な構造についてはまだ課題が多い。そこで本研究課題では、先進的な中性子分光器を製作し、量子物質の準粒子構造を広い波数空間において探査することにより、物質の動的構造の実空間観測に近づくことを目的としている。昨年度の計画は、研究用原子炉JRR-3のC1-1ビーム孔に設置されたInverse Rowland Image Spectrometer (IRIS)型分光器HODACAのコミッショニングを行い、性能向上を行うとともに、磁性研究のための実験を行うことであった。まず、偶発的な散乱によるバックグラウンドを抑えるために、第３コリメータと第４コリメータの間に、カドミウム製の補助コリメータを設置した。これにより、特に低角側のバックグラウンドが大幅に減少した。次に、データ解析ソフトウェアの開発を行った。これにより、測定データの円滑な解析が可能となった。さらに、量子磁性体、f電子系、トポロジカルマグノン系、キタエフ液体候補など様々な物質におけるスペクトル測定が行われた。世界で最初のIRIS型分光器HODACAが予定通り稼働したことは高く評価されるべきであり、今後、さらに多くの物質の測定が行われ、磁性・強相関電子系分野の進歩に貢献することが期待される。
|
| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
研究用原子炉JRR-3のC1-1ビーム孔に設置されたHODACA分光器の性能が向上し、数多くの物質でスペクトル測定が行われたため。
|
| 今後の研究の推進方策 |
第３コリメータと第４コリメータの性能を向上させることにより、さらにバックグラウンドを低減し、高いS/N比を実現する。解析ソフトの改良を行い、さらにユーザーフレンドリーなものとする。数多くの磁性体の準粒子観測を行い、磁性・強相関電子系分野の進歩に貢献する。
|
