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中性子散乱によるラットリングの可視化と動的応答の探索

公募研究

研究領域重い電子系の形成と秩序化
研究課題/領域番号 21102524
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関独立行政法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

金子 耕士  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (30370381)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2010年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2009年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
キーワード物性実験 / 量子ビーム / 強相関電子系 / 低温物性 / ラットリング
研究概要

スクッテルダイトを代表とするカゴ状化合物において現れる大振幅振動について、詳細な描像及びその物性との関連を中性子散乱により明らかにすることを目的として、研究を進めた。今年度は新たな系として、同じカゴ状構造をもつI型クラスレート化合物Ba_8Ga_<16>Sn_<30>について実験を行った。マキシマムエントロピー法を用いた解析の結果、Ba_8Ga_<16>Sn_<30>では、スクッテルダイト化合物とは対照的に、Baイオンは、オフセンターを安定位置とする巨大振幅の非調和振動を行っている事を明らかにした。温度変化から物性との関連を明らかにする事を目指し、解析に取り組んでいる。さらに、β-パイロクロア化合物についても実験に着手した。CsOs_2O_6について、国内の単結晶中性子回折実験としては最小の1mm角以下の単結晶で測定を行い、構造解析が行える100反射以上の強度データの測定に成功した。マキシマムエントロピー法を用いたβ-パイロクロアにおけるラットリング振動の可視化に向けて、解析を進めている。スクッテルダイトに加え、新たな系の結果が得られた事で、非調和大振幅振動の発現条件及び物性との関連について、より普遍的な理解が得られる事が期待される。
さらなる展開に向けて、巨大振幅振動により誘起される動的な応答の探索及び、より微小単結晶での測定実現を目指し、J-PARC/MLFにおいて単結晶構造解析装置の建設を進めた。特に今年度、装置の鍵となる、低温で駆動可能なピエゾモーターを使用したゴニオメーターを製作し、実現可能である事を確認した。これまで不可能だった1mm角以下の結晶での構造解析や、逆空間での高効率な信号探索にむけて、礎となる重要な進展が得られた。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (25件)

  • [雑誌論文] Hybridization of magnetic excitations between quasi-one-dimensional spin chain and spin dimers in Cu_3Mo_2O_9 observed using inelastic neutron scattering2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kuroe, T.Hamasaki, T.Sekine, M.Hase, K.Oka, T.Ito, H.Eisaki, K.Kaneko, et al
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B

      巻: 83

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Structure Determination of CeT_2Al_<10> (T=Ru and Os) : Single Crystal Neutron Diffraction Studies2011

    • 著者名/発表者名
      H.Kato, R.Kobayashi, T.Takesaka, T.Nishioka, M.Matsumura, K.Kaneko, et al
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn.

      巻: 80

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Scattering Study on U-Dichalcogenides2010

    • 著者名/発表者名
      N.Metoki, K.Kaneko, et al
    • 雑誌名

      IOP Conference Series : Materials Science and Engineering

      巻: 9

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単結晶中性子回折によるスクッテルダイトの構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 雑誌名

      RADIOISOTOPES 59

      ページ: 249-256

    • NAID

      10026244700

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Transitions in YbCo_2Si_22010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. 200

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Instability of Magnons in Two-Dimensional Antiferromagnets at High Magnetic Fields2010

    • 著者名/発表者名
      T.Masuda, S.Kitaoka, S.Takamizawa, N.Metoki, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 81

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pronounced Basal Plane Anisotropy in the Magnetoresistance of YbCo_2Si_22010

    • 著者名/発表者名
      N.Mufti, C.Klingner, L.Pedrero, M.Brando, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      Physica Status Solidi(b) 247

      ページ: 743-746

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Magnetic Order and Interaction in Garnet Lattice Antiferromagnets AgCa_2M_2V_3O_<12>(M=Mn, Co, Ni)and NaPb_2Mn_2V_3O_<12>2010

    • 著者名/発表者名
      N.Terada, H.S.Suzuki, H.Kitazawa, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. 200

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualizing Rattling in PrOs_4Sb_<12> by Single Crystal Neutron Diffraction and Maximum-Entropy Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan 78

    • NAID

      10025962644

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Excitation Spectrum of PrOs_4Sb_<12> under a Magnetic Field2009

    • 著者名/発表者名
      S.Raymond, K.Kuwahara, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.: Condens.Matter 21

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Diffraction Texture Analysis for α-Al_2O_3 Oriented by High Magnetic Field and Sintering2009

    • 著者名/発表者名
      N.Terada, H.S.Suzuki, T.S.Suzuki, H.Kitazawa, Y.Sakka, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.D : Appl.Phys. 42

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 中性子で見るTbCoGa_5の逐次相転移2011

    • 著者名/発表者名
      金子耕土, 他
    • 学会等名
      日本物理学会第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 年月日
      2011-03-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 国内外の中性子実験施設における強磁場環境の現状について2011

    • 著者名/発表者名
      金子耕土
    • 学会等名
      J-PARC・MLFにおける中性子強磁場実験環境、高圧実験環境についての検討会
    • 発表場所
      いばらき量子ビーム研究センター
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neutron Triple-Axis Spectrometers in the Research Reactor JRR-32011

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko, et al
    • 学会等名
      6th Workshop on Speciation, Techniques, and Facilities for Radioactive Materials at Synchrotron Light Sources and Other Quantum Beam Sources (AnXAS 2011)
    • 発表場所
      Harima, Japan
    • 年月日
      2011-03-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 配列ナノ空間物質の中性子散乱による研究2011

    • 著者名/発表者名
      金子耕土, 他
    • 学会等名
      JRR-3改造20周年記念シンポジウム-研究用原子炉JRR-3の利用成果と今後の展開-
    • 発表場所
      日本科学未来舘
    • 年月日
      2011-02-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of magnetic field in non-centrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt_3Si2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko, et al
    • 学会等名
      The International Workshop on Neutron Applications on Strongly Correlated Electron Systems 2011 (NASCES11)
    • 発表場所
      Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2011-02-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] One aspect of magnetism and superconductivity in heavy-fermions : Neutron diffraction study2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko, et al
    • 学会等名
      The 1st ASRC International Workshop "New Approach to the exotic phases of actinides compounds under unconventional experimental conditions"
    • 発表場所
      Ibaraki, Japan
    • 年月日
      2011-02-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 配列ナノ空間物質の単結晶中性子構造解析2011

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 学会等名
      特定領域「ユビキタス元素戦略」第7回領域会議
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2011-01-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Future perspective of studies of heavy-fermion compounds by polarised neutron2011

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko
    • 学会等名
      ICC-IMR International Workshop "Novel Material Science using Polarized Neutron"
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-01-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 空間反転対称性の欠如したCeCoGe_3における多段磁気転移2010

    • 著者名/発表者名
      金子耕土, 他
    • 学会等名
      日本中性子科学会第10回年会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2010-12-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Unusual magnetic field response in non-centrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt_3Si2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko
    • 学会等名
      International Workshop "Superconductivity Explored by Neutron Scattering Experiments (SENSE2010)"
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2010-10-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Sample environments at Japan Atomic Energy Agency2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko
    • 学会等名
      6th International Workshop on Sample Environment at Neutron Scattering Facilities (SE@NSF)
    • 発表場所
      Munchen, Germany
    • 年月日
      2010-09-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Neutron scattering study on rattling in filled-skutterudite compounds2010

    • 著者名/発表者名
      K.Kaneko, et al
    • 学会等名
      The International Conference on Heavy Electrons 2010 (ICHE2010)
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan Univ.
    • 年月日
      2010-09-20
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 中性子散乱による配列ナノ空間物質の構造解析2010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 学会等名
      特定領域「ユビキタス元素戦略」第6回領域会議
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2010-05-30
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置2010

    • 著者名/発表者名
      田村格良, 他
    • 学会等名
      第1回MLFシンポジウム
    • 発表場所
      いばらき量子ビームセンター
    • 年月日
      2010-03-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 偏極中性子散乱装置建設計画2010

    • 著者名/発表者名
      大山研司, 他
    • 学会等名
      第1回MLFシンポジウム
    • 発表場所
      いばらき量子ビームセンター
    • 年月日
      2010-03-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] YbCo2Si2における磁気転移2010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2010年年次大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2010-03-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 希土類化合物における複雑な磁気秩序の検出2010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 学会等名
      茨城県中性子利用促進研究会「磁性材料合同研究会」
    • 発表場所
      いばらき量子ビームセンター
    • 年月日
      2010-02-22
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Peculiar Magnetic Diffuse Scattering in Antiferroquadrupolar System RB2C22010

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 学会等名
      International Workshop on Single-Crystal Diffraction with Polarised Neutrons, Flipper 2010
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2010-01-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶中性子回折によるラットリングの可視化2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 学会等名
      第9回中性子科学会
    • 発表場所
      いばらき量子ビームセンター
    • 年月日
      2009-12-09
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 単結晶中性子回折を用いたカゴ状化合物の精密構造解析2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士, 他
    • 学会等名
      平成21年度大学公開特別講座
    • 発表場所
      広島大学
    • 年月日
      2009-10-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 空間反転対称性を持たないCeCoGe3における多段磁気転移2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士, 他
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Unusual Magnetic Field Response in Non-Centrosymmetric Heavy-Fermion Superconductor CePt3Si2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 学会等名
      9th International Confernce on Materials and Mechanisms of Superconductivity
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Visualizing rattling in filled-skutterudite compounds2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士
    • 学会等名
      International Symposium for Young Scientists on Physics of Strongly Correlated Electrons ISYS-PSCE
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2009-08-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Effect of magnetic field on antiferromagnetism in non-centrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt3Si2009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 学会等名
      Quantum Criticality & Novel Phases 2009
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-08-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Magnetic transitions in YbCo_2Si_22009

    • 著者名/発表者名
      金子耕士 et al.
    • 学会等名
      International Conference on Magnetism ICM 2009
    • 発表場所
      Karlsruhe, Germany
    • 年月日
      2009-07-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2018-03-28  

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