電荷分布不均一性を持つ層状ペロブスカイト遷移金属酸化物の異常励起

2008 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20340097
• 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: 中島 健次 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究副主幹 (10272535)
• 研究分担者: 梶本 亮一 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究副主幹 (30391254) ; 社本 真一 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, 研究主席 (90235698) ; 樹神 克明 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 (10313115) ; 長壁 豊隆 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, 研究主幹 (80354900) ; 脇本 秀一 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 (40399415)
• キーワード: 強相関系 / 磁性 / 層状ペロプスカイト / 遷移金属酸化物 / 磁気励起 / 中性子散乱 / J-PARC / ホールドープ

研究概要

研究初年度である本年度は、本研究を支える試料の効率的育成、ホール濃度調整環境、集中的実験を可能にするJ-PARCの中性子実験装置にかかる本研究のための追加機器の整備といった研究環境の整備、及び、それらの試用も視野に入れた予備的研究を実施した。まず、試料育成・調整環境の整備に関しては、既存の試料育成環境を本研究の目的にあわせて整備した他、デジタル制御型のマスフローメーター1系統を導入し、酸素濃度制御によるホール量制御等のための雰囲気制御アニールを実施できる基本的な環境を整えた。特に試料育成環境については、本研究の中心となるLa214系試料の他、鉄系超伝導体試料に対しても試験的に運用し、試料の育成に成功するなど成果を得た。このまま試料調整環境の整備を継続的に進めていき、試料調整の自動化や、ガス制御系の多重化等の効率化を進め、来年度以降の本格的な試料作成につなげていく予定である。また、中性子実験装置関連については、J-PARCにて建設が進められる分光器、アマテラス、四季について本研究のための付加的な機器、特に、試料環境装置関係について、分光器自身の整備と合わせて進めることができた。単結晶を用いた測定に必須の小型ゴニオメーターについては、2軸分のゴニオメーターと制御系の基幹部分を整備し、最低限の実験環境は整えた。施設・設備の不調のため、本研究において主力となるJ-PARCにおける中性子散乱実験を行う目処が年度内に立たなかったことが不安材料であるが、概ねそれ以外に関しては、研究の準備段階である本年度の目的は達成できたと考える。

研究成果

• [雑誌論文] Study of the Neutron Guide Design of the 4SEASONS Spectrometer at J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Kajimoto, et al.
  • 雑誌名: Nucl. Instr. and Meth. A 600 ページ: 185-188
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge excitations in the stripe-ordered La5/3Sr1/3NiO4 and La2-x(Ba,Sr)xCuO4 superconducting compounds (2009)
  • 著者名/発表者名: Shuichi Wakimoto, 他12名
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 102 ページ: 157001-1-157001-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-dimensional Spin Density Wave State in LaFeAsO (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Ishikado, R. Kajimoto, S. Shamoto, 他11名
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 78 ページ: 043705-1-043705-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic Dispersion of the Diagonal Incommensurate Phase in Lightly Doped La2-xSrxCuO4 (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Matsuda, M. Fujita, S. Wakimoto, 他3名
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 101 ページ: 197001-1-197001-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of a 500meV collective mode in La2-xSrxCuO4 and Nd2CuO4 (2008)
  • 著者名/発表者名: J. P. Hill, G. Blumberg, Y.-J. Kim, D. Ellis, S. Wakimoto, 他7名
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 100 ページ: 097001-1-097001-4
  • 査読あり
• [学会発表] 冷中性子ディスクチョッパー型分光器-アマテラス (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島健次, 他27名
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年会
  • 発表場所: 立教大学・東京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] チョッパー型中性子非弾性散乱装置「四季」 (2009)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一, 他27名
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年会
  • 発表場所: 立教大学・東京都
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] ストライプ秩序を持つLa2-xSrxNiO4及びLa2-xBaxCuO4の共鳴X線非弾性散乱 (2009)
  • 著者名/発表者名: 脇本秀一, 他12名
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年会
  • 発表場所: 立教大学・東京都
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] New Quasielastic Neutron Scattering Opportunities in J-PARC (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nakajima, 他13名
  • 学会等名: 9th International Conference on Quasielastic Neutron Scattering
  • 発表場所: Villigen (スイス)
  • 年月日: 2009-02-10
• [学会発表] 建設の進む冷中性子チョッパー型分光器・アマテラス (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島健次, 他22名
  • 学会等名: 日本中性子科学会第8回年会
  • 発表場所: 名古屋大学・名古屋市
  • 年月日: 20081201-20081202
• [学会発表] チョッパー分光器「四季」の現状 (2008)
  • 著者名/発表者名: 梶本亮一, 他27名
  • 学会等名: 日本中性子科学会第8回年会
  • 発表場所: 名古屋大学・名古屋市
  • 年月日: 20081201-20081202
• [学会発表] Possible Polarized Neutron Measurement Options for AMATERAS-Cold Neutron Disk-Chopper Spectrometer in MLF, J-PARC (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nakajima
  • 学会等名: 7th International Workshop on Polarised Neutrons in Condensed Matter Investigations
  • 発表場所: テクノ交流館リコッティ茨城県
  • 年月日: 20080901-20080905
• [学会発表] 4SEASONS : a high-intensity chopper spectrometer for inelastic neutron scattering at J-PARC/MLF (2008)
  • 著者名/発表者名: Ryoichi Kajimoto, 他22名
  • 学会等名: XXI Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography (IUCr2008)
  • 発表場所: 大阪国際会議場・大阪市
  • 年月日: 20080823-20080831
• [学会発表] New Opportunity and Possible View from Neutron Spectroscopy at J-PARC (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Nakajima
  • 学会等名: Workshop for a Nano Dynamics Beamline
  • 発表場所: SPring-8・兵庫県
  • 年月日: 2008-05-22
• [学会発表] J-PARC,物質・生命科学実験施設が拓く新しい中性子散乱 (2008)
  • 著者名/発表者名: 中島健次
  • 学会等名: 日本磁気学会第160回研究会第29回化合物新磁性材料専門研究会
  • 発表場所: 中央大学駿河台記念館東京
  • 年月日: 2008-05-16