磁気対相関関数を用いた局所磁気構造解析法の開発

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 16K05023
• 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: 樹神 克明 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 原子力科学研究所 物質科学研究センター, 研究主幹 (10313115)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• キーワード: 磁気対相関関数 / 中性子散乱 / 局所磁気構造解析

研究成果の概要

磁気対相関関数（磁気PDF）をシミュレートする方程式について、ゼロ散乱成分を考慮することによって新たな項が追加された方程式を導出した。さらに中性子回折データから磁気PDFを定量的に導出する方法を示した。実験から導出した標準試料の磁気PDFは方程式から計算される磁気PDFと一致しており、磁気PDFの方程式と導出方法が妥当であることが示された。またスピングラス物質の磁気PDFにおいて、先行研究で指摘された2種類の磁気構造の競合を観測した。本研究により磁気PDFを用いた定量的な局所磁気構造解析が可能になり、また短距離磁気相関に対してこの手法が有効であることが示されたといえる。

自由記述の分野

固体物理

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題により磁気対相関関数と用いた磁気構造解析（磁気PDF解析）がほぼ可能になったことから、短距離周期しかもたない磁気配列の決定がより容易になったと考えられる。この手法を利用し、さらに発展させていくことにより、スピン液体やスピングラスといった物理的に興味深い現象についての理解や、磁性微粒子や磁性薄膜など磁性材料の機能向上につながる情報が得られることが期待される。