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J-PARCとJRR-3の相補利用による高圧機能物性研究の展開

研究課題

研究課題/領域番号 26390116
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 量子ビーム科学
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

長壁 豊隆  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 物質科学研究センター, 研究主幹 (80354900)

連携研究者 宗像 孝司  一般財団法人総合科学研究機構, 中性子科学センター・研究開発部, 副主任技師 (00363408)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高圧力 / 中性子回折 / J-PARC / JRR-3 / 相補利用 / 単結晶中性子回折 / 機能物性研究
研究成果の概要

我々は、JRR-3用のハイブリッドアンビル高圧技術を基にして、J-PARC MLFのBl18に設置された特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置SENJU用の高圧力発生技術の開発を行った。この技術を用いて、Mn系マルチフェロ物質TbMn2O5について、4GPaまでの中性子回折実験に成功した。その結果、JRR-3での実験で明らかにされていた大気圧下の格子不整合磁気構造が消失し、高圧下で複数の格子整合構造が現れることが明らかになった。高圧下で見られる低温度領域の電気分極の増大は、この格子整合構造の出現と相関があると考えられる。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Magnetic ordering in pressure-induced phases with giant spin-driven ferroelectricity in multiferroic TbMnO32016

    • 著者名/発表者名
      N. Terada, D. D. Khalyavin, P. Manuel, T. Osakabe, A. Kikkawa, H. Kitazawa
    • 雑誌名

      Physical Review B (Rapid Communications)

      巻: 93 号: 8 ページ: 081104-081104

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.081104

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Beam-transport optimization for cold-neutron spectrometer2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nakajima,S. Ohira-Kawamura, T. Kikuchi, R. Kajimoto, N. Takahashi, M. Nakamura, K. Soyama, T. Osakabe
    • 雑誌名

      EPJ web of conference

      巻: 83 ページ: 030111-5

    • DOI

      10.1051/epjconf/20158303010

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Pressure-induced polar phases in multiferroic delafossite CuFeO22014

    • 著者名/発表者名
      N. Terada, D. D. Khalyavin, P. Manuel, T. Osakabe, P. G. Radaelli, H. Kitazawa
    • 雑誌名

      Physical Review B (Rapid Communications)

      巻: 89 号: 22 ページ: 2204031-6

    • DOI

      10.1103/physrevb.89.220403

    • NAID

      120006683950

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 低温高圧下単結晶中性子回折技術の開発と応用2017

    • 著者名/発表者名
      長壁豊隆
    • 学会等名
      高圧力と量子ビームのマリアージュによる新規物性分野開拓の物質科学研究会
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • 年月日
      2017-03-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力下3次元偏極解析に向けた非磁性ハイブリッドアンビルセルの開発2017

    • 著者名/発表者名
      寺田典樹, N. Qureshi, L. Chapon, 長壁豊隆
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧力下中性子3次元偏極解析によるマルチフェロイクスCuFeO2の圧力誘起強誘電相の磁気構造決定2017

    • 著者名/発表者名
      寺田典樹,N. Qureshi,L. Chapon,長壁豊隆
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高圧・高磁場下における中性子回折実験におけるマルチフェロイクスの研究2017

    • 著者名/発表者名
      寺田典樹,D. Khalyavin, P. Manuel, 長壁豊隆, 吉川明子, 北澤英明
    • 学会等名
      強磁場コラボラトリーが拓く未踏計測領域への挑戦と物質・材料科学の最先端
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶ビームラインSENJUにおけるマルチフェロイック物質TbMn2O5の圧力下中性子回折測定2017

    • 著者名/発表者名
      宗像孝司, 石井祐太, 長壁豊隆, 大原高志, 茂吉武人, 木村宏之
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Development of Technique for Simultaneous Measurement of Single-Crystal Neutron Diffraction and Electrical Resistivity under High Pressure2016

    • 著者名/発表者名
      長壁豊隆, 桑原慶太郎, 本元悟, 加藤義博
    • 学会等名
      The international Symposium of Quantum Beam Science at Ibaraki University
    • 発表場所
      茨城大学(茨城県水戸市)
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 充填スクッテルダイト化合物PrFe4P12の低温高圧下での磁性と伝導2016

    • 著者名/発表者名
      本元悟, 長壁豊隆, 桑原慶太郎
    • 学会等名
      第57回高圧討論会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-10-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] High pressure sample environments of single crystal diffractometer SENJU2016

    • 著者名/発表者名
      宗像孝司, 中尾朗子, 長壁豊隆, 大原高志
    • 学会等名
      International Workshop on Sample Environment at Scattering Facilities
    • 発表場所
      Gettysburg, USA
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recovery and progress in sample environment at JRR-32016

    • 著者名/発表者名
      金子耕士, 長壁豊隆, 下条豊 他
    • 学会等名
      International Workshop on Sample Environment at Scattering Facilities
    • 発表場所
      Gettysburg, USA
    • 年月日
      2016-09-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高圧力下における単結晶中性子回折と電気抵抗の同時測定を目指した技術開発 II2016

    • 著者名/発表者名
      長壁豊隆, 本元悟, 桑原慶太郎
    • 学会等名
      日本物理学会第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 単結晶中性子回折計SENJUにおけるハイブリッドアンビルセルを用いた圧力下磁気反射測定2015

    • 著者名/発表者名
      宗像孝司, 長壁豊隆, 金子耕士, 大原高志, 茂吉武人, 中尾朗子
    • 学会等名
      第56回高圧討論会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 陽極酸化皮膜を用いたガスケット絶縁技術の開発 II2015

    • 著者名/発表者名
      長壁豊隆, 本元悟, 加藤義博, 桑原慶太郎
    • 学会等名
      第56回高圧討論会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島県広島市)
    • 年月日
      2015-11-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下中性子回折によるTbMnO3の圧力磁場誘起巨大強誘電相の磁気秩序の解明2015

    • 著者名/発表者名
      寺田典樹, D. D. Khalyavin, P. Manuel, 長壁豊隆, 吉川明子, 北澤英明
    • 学会等名
      日本物理学会2015年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学千里山キャンパス(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2015-09-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of high-pressure sample environment for single crystal neutron diffractometer SENJU at J-PARC MLF2014

    • 著者名/発表者名
      K. Munakata, A. Nakao, T. Osakabe, R. Kiyanagi, T. Ohhara, T. Hanashima, T. Moyoshi, K. Kaneko, I. Tamura, Y. Uwatoko
    • 学会等名
      8th International Workshop on Sample Environment at Neutron Scattering Facilities
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] High-pressure sample environments of single crystal neutron diffractometer SENJU at J-PARC2014

    • 著者名/発表者名
      K. Munakata, A. Nakao, T. Osakabe, R. Kiyanagi, K. Kaneko, T. Ohhara, T. Hanashima, K. Oikawa, I. Tamura, T. Kawasaki, K. Komatsu, Y. Uwatoko
    • 学会等名
      23rd Congress and general assembly of the International Union of Crystallography
    • 発表場所
      Montreal, Canada
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Pressure-induced magnetic phase transitions in a multiferroic delafossite CuFeO2 as observed by high-pressure neutron diffraction2014

    • 著者名/発表者名
      N. Terada, D. D. Khalyavin, P. Manuel, T. Osakabe, P. G. Radaelli, H. Kitazawa
    • 学会等名
      International Conference on Highly Frustrated Magnetism 2014
    • 発表場所
      Cambridge, UK
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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