新核四重極共鳴法による結晶内電場勾配の測定と不純物の電子構造

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07454239
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 野尻 洋一 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90028233)
• 研究分担者: 福田 光順 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50218939) ; 松多 健策 大阪大学, 大学院・理学研究科, 助手 (50181722) ; 赤井 久純 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70124873) ; 南園 忠則 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (20028210)
• キーワード: 不純物電子構造 / 短寿命ベータ放射性核 / 超微細相互作用 / 電氣四重極相互作用 / ベータNMR法

研究概要

結晶内不純物原子の電子構造を系統的に研究するため、新核四重極共鳴法による結晶内電場勾配を系統的に解明した。今年度の実験研究の成果は、軽い短寿命ベータ放射性核を結晶内に植え込み、ベータ核磁気共鳴法の従来の技法を発展させた新核四重極共鳴法(NNQR)を適用して、不純物核との電氣四重極相互作用を通して得られる結晶内電場勾配を系統的に決定した。一方理論研究の成果は、不純物電子構造を第1原理に基づくKKR法で計算し、理論値の予言能力と精度の向上を計った。
特に平成8年度に於いて研究が進んだ項目は以下の通りである。
1)短寿命ベータ放射性核^<12>NをTiO_2結晶内に打ち込み、TiO_2結晶内において2つの植え込み位置があることを発見し、各々の位置における結晶内電場勾配の精密測定を行った。
2)非金属結晶TiO_2内において不純物核^<49>Sc,^<45>Sc,^<93>Nb,^<111>Cd,^<181>Taの電場勾配を、第1原理に基づくKKR法により理論計算を行った。その結果この理論計算が極めて高い信頼性を有することを実証し、金属以外の非金属結晶内の電場勾配についても高い予言能力を持つことを始めて検証した。
3)TiO_2結晶内の^<17>Oの電場勾配を、安定核^<17>Oを増殖して作成したTiO_2結晶を用いFT-NMR法を用いて精密に測定と解析を行い、信頼性の高い実験値を決定した。

研究成果

• [文献書誌] K.Matsuta: "Magnetic Moments of Proton Drip-Line Nuclei ^<13>O and ^9C." Hyperfine Interactions. 97/98. 519-526 (1996)
• [文献書誌] K.Matsuta: "Hyperfine Interaction of ^<13>O and ^<23>Mg Implanted in Pt." Hyperfine Interactions. 97/98. 501-508 (1996)
• [文献書誌] T.Onishi: "Hyperfine Interaction of Short-Lived beta-Emitter ^8Li in Ferromagnetic Fe." Hyperfine Interactions. C(1). 49-52 (1996)
• [文献書誌] Y.Nojiri: "Hyperfine Interaction of Short-Lived Beta-Emitter ^8Li in Ferromagnetic hcp Co and bcc Co." Hyperfine Interactions. C(1). 41-44 (1996)
• [文献書誌] T.Miyake: "Hyperfine Interactions of ^8Li and ^<12>N in ZnSe" Hyperfine Interactions. C(1). 230-233 (1996)
• [文献書誌] T.Izumikawa: "Lattice Locations of ^<12>B Implanted in Si" Hyperfine Interactions. C(1). 187-190 (1996)
• [文献書誌] M.Tanigaki: "Quadrupole Moment of Proton Drip-Line Nucleus ^<13>O(1π=3/2^+,T_<1/2>=8.6ms)." Hyperfine Interactions. C(1). 549-552 (1996)
• [文献書誌] T.Yamaguchi: "Modified Beta-NMR Detection od ^<12>B Implanted in Mg" Hyperfine Interactions. C(1). 336-339 (1996)
• [文献書誌] S.Momota: "Mechanism of the Nuclear Polarization Production by the Tilted Foil Technique." Hyperfine Interactions. C(1). 593-596 (1996)
• [文献書誌] T.Yamaguchi: "Sign Determination of eqQ for ^8Li in Zn" Hyperfine Interactions. C(1). 340-343 (1996)
• [文献書誌] T.Minamisono: "Beta-Ray Angular Distribution from Aligned ^8Li" Hyperfine Interactions. C(1). 585-588 (1996)
• [文献書誌] K.Matsuta: "Separation of Projectile Fragments through Range Analysis and Nuclear Moments of ^<21>F" Proc.Int.Symp.on Non-Nucleonic Degrees of Freedom Detected in Nucleus,Osaka Japan,Sept.1996. (印刷中). (1997)