放射光による核共鳴X線工学

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04102001
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 菊田 惺志 東京大学, 工学部, 教授 (00010934)
• 研究分担者: 依田 芳卓 , 工学部, 助手 (90240366) ; 泉 弘一 , 工学部, 助手 (10184574) ; 石川 哲也 , 工学部, 助教授 (80159699)
• キーワード: 核共鳴敬舌 / 放射光 / 時間スベクトル / メスバウアー分光 / 量子ビ-ト / 超微細相互作用 / 超単色 / コヒーレンス

研究概要

超強力な放射光X線を用いて核共鳴散乱の基礎的・応用的研究を進めた。それを実現するための機器開発も併せて行なった。そのおもな成果はつぎのとおりである。
1.測定機器・核モノクロメーターなどの開発研究
(1)核モノクロメーターとして181Ta2O5/W GIAR膜と119SnO2/SnO2多層膜をスパッタリング法により作製した。(2)169TmFeO3 単結晶をフラックス法により育成し.かなり完全性の高いものを得た。(3)エネルギー幅100μeVのX線が得られる高性能シリコンモノクロメータ(4)等時間間隔の放射光パルスを利用したストロボ計測法を行うためのrf磁場発生装置を制作した。(5)内部転換電子放射の時間スペクトルを観測するための回転楕円ミラー型電子分光器を組み込んだ高時間分解計測装置を作製した。(6)時間的.空間的コヒーレンスの高いX線ビームを用いたX線強度相関法実験システムの整備を進めた。
2.核共鳴乱の研究
(!)169TmFeO3 結晶で169Tmの核共鳴ブラッグ散乱の時間スペクトルを観測した。。(2)57FeBO3結晶にrf磁場を印加するストロボ計測法により、トムソン散乱のトポグラフに磁気弾性波による縞状のコントラストを観察するとともに、核共鳴散乱の時間スベクトルが放射光パルス入射のタイミングにより変化することを観測した。(3)57Fe2O3 結晶からの超単色の核共鳴ブラッグ散乱線をプローブとしてSi結晶中に誘起させた弾性波によるX線非弾性散乱を10^<-8>eVのレベルで分光することができた。(4)可千渉距離の長い核共鳴ブラッグ散乱線の特徴を生かして、光路差のあるX線干渉計を実現させた。(5)高圧下でSr^<57>FeO3粉末結晶の核共鳴前方散乱の時間スペクトルから圧力誘起強磁性相転移を観測した。(6)バンド幅の広い放射光によって反跳エネルギーを補い、液体中の57Fe共鳴核の励起をはじめて観測した。(7)フォノン励起の核共鳴散乱を57Fe=を用いて観測し、新しい非弾性散乱の分光法を確立した。

研究成果

• [文献書誌] Y.Hasegawa: "Strno gas absorber in X-ray interferometry with synchrotron radiation" Phys.Rev.Lett.A195. 43-47 (1994)
• [文献書誌] Y.Hasegawa: "Dispersion at nuclear resonance in time-delayed interferometry" Phys.Rev.B50. 748-751 (1994)
• [文献書誌] Y.Hasegawa: "Mixture of two interfering beams in an X-ray interferometry" Z.Phys.B93. 133-139 (1994)
• [文献書誌] Y.Hasegawa: "Time-delayed interferometry with nuclear ressonant scattering of synchrotron Radiation" Jpn.J.Appl.Phys.33. L772-L775 (1994)
• [文献書誌] K.Hirano: "Transmission-type X-Ray phase retarder using Ge crystal in Laue diffraction geometry" Jpn.J.Appl.Phys.33. L689-L692 (1994)
• [文献書誌] S.Kikuta: "Studies of nuciear resonant at TRISTAN-AR" Hyperfine Interactions. 90. 335-349 (1994)
• [文献書誌] C.K.Suzuki: "Optics of nuclear dittraction with synchrotron radiation using α^<-57> Fe2O3 single crystals" Hyperfine Interactions. 92. 1101-1105 (1994)
• [文献書誌] 安藤正海: "トリスタン王リングをもちいた放射光利用計画-第3世代に先駆けて、第8世代光源を志向して" 日本物理学会誌. 50. (1995)
• [文献書誌] M.Seto: "Observation of nuclear resonant scattering accompanied by phonon excitation using synchrotron radiation." submitted to Phts.Rev.Lett.(1995)
• [文献書誌] X.W.Zhang: "Nuclear Excitation of^<57> Fe Ion in Hydrochloric Acid by Using Synchroyron Radiation" submitted to Jpn.J.Appl.Phys.(1995)
• [文献書誌] 菊田=志: "放射光による核共鳴ブラッグ散乱" 日本物理学会誌. 50(印刷予定). (1995)
• [文献書誌] W.Sturhahn: "Phonon densities of states measured by inelastic nuclear resonant scattering" submitted to Phts.Rev.Lett.(1995)
• [文献書誌] B.Fultz: "Phonon densities of states of Fe3 Al measured by inelastic nuclear resonant γ-ray scattering" submitted to Phts.Rev.Lett.(1995)
• [文献書誌] T.S.Toellner: "Asymmetrically cut polarizer/analyzer filter for nuclear resonant scattering of synchrotron radiation" submitted to Appl.Phys.Lett.(1995)
• [文献書誌] S.Kikuta(分担執筆): "Resonant Anomalous X-ray Scattering" Elsevier Science Publishers B.V.,G.Materlik,C.J.Sparks and K.Flscher(eds.), 635-646 (1994)