偏極中性子による微小スピン揺らぎの高精度検出

1994 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 05402011
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 遠藤 康夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00013483)
• 研究分担者: 伊藤 晋一 東北大学, 高エネルギー物理学研究所, 助手 (00221771) ; 中島 健次 東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員 ; 武田 全康 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (70222099) ; 山田 和芳 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (70133923)
• キーワード: 磁気鏡中性子導管偏極子(PNG) / 偏極中性子 / 中性子分光装置 / 磁気励起 / 磁束格子 / 高温超伝導 / YBCO / Cr

研究概要

昨年度購入した磁気鏡中性子導管偏極子(PNG)を高エネルギー研究所のTOP中性子分光装置に取り付け、PNGの性能テスト及びPNGによって偏極された中性子を用いて超伝導の磁束ダイナミックスの研究を行った。それと共に昨年度までに原研JRR3号原子炉のTOPAN中性子分光装置に取り付けられた偏極解析装置を使って、Crのスピン揺らぎのモード分析を行うなど、本年度は一定の研究成果があがった年となった。以下研究の成果について概括する。
1.PNGは白色中性子を広い波長バンドで一挙に偏極する方法としてこの研究課題で提案し実際実験を行った。その結果、バンド幅は当初の予想よりも狭かったが、偏極度並びに中性子強度は当初の予想通以前に比べると大幅に改善が見られた。バンド幅が狭いのはPNGの中性子の全反射を行う多層膜の構造が理想的でないことも判明した。従って、この部分を改善することを考えている。高温超伝導を示すYBCOの単結晶を用いて外磁場から侵入した磁束格子を見る実験を行った。侵入する臨界磁場が磁化測定の結果と低温に置いて相当異なることを発見した。これは重要なことであるので引き続き測定を続けている。
2.Crの反強磁性状態はSDWと呼ばれる新しいスピンの秩序状態であるが、その状態からの磁気励起をきちんとしらべた実験は未だない。そこで、磁気励起のスピンの偏極方向の決定を偏極中性子用いた非弾性散乱研究によって行った。その結果、低温の縦波SDWの状態での励起はスピン波ではないことを見つけた。これを基にしてさらに高いエネルギーの状態を探っている。

研究成果

• [文献書誌] H.Hiraka,Y.Endoh: "Ferromapnetic Trausitien of Heisenbery Ferromagnetic Metal of Hos2 - Static Critical Properties" Journal Phys.Soc.Jpn. 63. 4573-4582 (1994)
• [文献書誌] H.Kita,A.Donni,Y,Endoh: "Sinple Cuystal Neutun Diffractin of the Magnetic phase diagram of the fermion Superconductor UP d2 Al3" Journal Phys.Soc.Jpn. 63. 726-735 (1994)
• [文献書誌] M.Matsuda,K.Yamada,Y.Endoh: "Spin fluctuation in Superconducting La_<1.85>Sr_<0.15>CuO_4" Phys.Reu.B. 49. 6958-6966 (1994)
• [文献書誌] S.Itoh,K.Yanada,Y.Endoh: "Spin Dynamics on 2-dimensional heisenberg Antiferromagnets - High energy neutron inelastic - scatter from La_2CuO_4 and La_2NiO_4" Journal Phys.Soc.Jpn. 63. 4542-4549 (1994)
• [文献書誌] Y.Endoh,T.Fukuda.K.Yamada: "Magnetic excitations in SDW state of Cr" Journal Phys.Soc.Jpn. 63. 3572-3576 (1994)
• [文献書誌] K.Yamada,T.Omata.Y.Endoh: "Incommensurete magnetic correlations in La_2NiO_<4.125>" Physica C. 221. 355-362 (1994)
• [文献書誌] 遠藤康夫(第4章): "新素材を拓く-金属人工格子(アグネ技術センター)" 蒔森啓安/新庄輝也/山本良一/前川禎正/松井正嗣編, 435 (1995)
• [文献書誌] Yasuo Endoh(5.6章): "Magnetic Propertics of Non Metalliclr Organie Conparido" Landurt-Bornstein,Nebi New Series 57巻, 320 (1994)