新しい原子イメージング法を用いたカゴ状構造内ドーパントの孤立振動の定量評価

使用新的原子成像方法定量评估笼状结构中掺杂剂的孤立振动

• 批准号: 21H01027
• 负责人: 大山 研司
• 金额: $ 11.23万
• 依托单位: Ibaraki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01027/
• 关键词: カゴ状物質; 希土類磁性; 中性子ホログラフィー; 蛍光X線ホログラフィー; カゴ状希土類化合物; 希土類ホウ化物; J-PARC; 籠状物質; 中性子・X線; ホログラフィー; 原子ゆらぎ; 局所構造・超秩序構造; スクッテルダイト; 孤立揺らぎ; 原子分解能ホログラフィー; 局所構造

新奇物性の発現には、異元素（ドーパント）の微少量添加（ドープ）で物性を制御することが多く、その場合、格子中で孤立しているドーパントとその周囲の原子構造（局所構造）の静的、動的挙動が、マクロ物性理解の鍵となる。とくに重点スクッテルダイトで代表されるカゴ状物質では、そのカゴ中にある希土類原子の奇妙な振る舞いがマクロ物性に大きな影響を与えることがわかっており、エキゾチックな物性として活発に研究されている。しかし、孤立したドーパントの直接可視化する観測手法はごく限られており、これまでの物性研究では微視的な構造でも平均構造として理解する傾向が強いため、ドーパント挙動の理解はその重要性にも関わらず不十分であった。申請者らは、ドーパント添加が起こす構造変化、すなわち局所構造変化の新しい観測法として白色中性子ホログラフィーを実用化し、軽元素での局所構造の高精度の研究を世界で初めて可能にした。この中で、代表的強相関電子系SmB6, CeB6を含むRB6（R:希土類）において、Smを2%ドープしたYbB6において、Smロープにより、Smに隣接するBカゴが特異な揺らぎを示すことを明らかにし、論文に発表した。本研究ではこの現象をうけて、孤立しているドーパントと局所構造の動的な揺らぎを評価するという新たな視点をもってマクロ物性との関連を解明する。異元素ドープが新奇物性を引き起こす系として、新奇超伝導など多彩な物性を示すカゴ状構造物質でのカゴ中のドーパント挙動に注目する。

为了发展新颖和不寻常的特性，物理特性通常受到异质元素（掺杂剂）的少量掺杂（掺杂）的控制，在这种情况下，晶格和周围原子结构（局部结构）中孤立的掺杂剂的静态和动态行为是理解巨型物理的关键。在类似篮子的材料，尤其是集中的sk脚石中，已经发现，篮子中稀土原子的奇怪行为对巨物理特性具有重大影响，并且被积极研究为外来特性。但是，直接可视化孤立掺杂剂的观察方法是有限的，在先前的物理性质研究中，有很强的趋势将显微镜结构理解为平均结构，因此尽管其重要性，理解掺杂剂行为仍然不足。申请人将白人中子全息图放入实际使用中，作为一种新的观察掺杂剂添加引起的结构变化的方法，即局部结构变化，这使得世界上首次有可能对具有光元素的本地结构进行高精度研究。其中，在RB6（稀土）中，包含具有强烈相关的电子系统SMB6和CEB6的代表性，据透露，在用SM掺杂2％的YBB6中，与SM相邻的B篮子表现出由于SM绳的独特波动，并在论文中发表了。这项研究涉及这种现象，并使用新的视角阐明了孤立的掺杂剂和巨摩托物特性之间的关系，该视角评估了局部结构的动态波动。我们将重点关注篮子样结构材料的掺杂剂行为，这些结构材料具有各种物理特性，例如新型超导性，例如异质元素引起新型物理特性的系统。

项目成果

元素選択性を持つ中性子散乱実験 白色中性子ホログラフィー

元素选择性中子散射实验 白色中子全息术

• 发表时间: 2022
• 作者: 大山研司;會澤幸希;川上修汰;小林洋大;富松優花;菅野友哉;高野元輝;星翔太;八方直久;原田正英;及川健一;稲村泰弘;林好一
• 通讯作者: 林好一

Novel Atomic Imaging Method for Materials with Light Elements Dopants―White Neutron Holography

轻元素掺杂材料原子成像新方法——白中子全息术

• DOI: 10.11316/butsuri.77.6_379
• 发表时间: 2022
• 期刊: Butsuri
• 作者: 大山研司;林好一
• 通讯作者: 林好一

TmドープYbB6におけるTmまわりのB揺らぎのTm濃度依存性

Tm 掺杂 YbB6 中 B 围绕 Tm 波动的 Tm 浓度依赖性

• 发表时间: 2021
• 作者: 荒瀬 将太朗;石﨑 嵩人;野田 新太;菅野 友哉;高野 元輝;星 翔太;KEIKO WIDYANISA;小林 洋大;富松 優花;松浦 航;伊賀 文俊;八方 直久;原田 正英;及川 健一;稲村 泰弘;林 好一;大山 研司
• 通讯作者: 大山 研司

希土類かご状物質での局所原子揺らぎの観測

稀土笼材料局部原子涨落的观察

• 发表时间: 2022
• 作者: 小林洋大;KEIKO WIDYANISA;星翔太;荒瀬将太朗;松浦航;伊賀文俊;原嘉昭;金子耕士;東中隆二,青木勇二;松田達磨;八方直久;林好一;大山研司
• 通讯作者: 大山研司

白色中性子ホログラフィーの多検出器系の効果

多探测器系统在白中子全息术中的作用

• 发表时间: 2021
• 作者: KEIKO WIDYANISA;小林 洋大;富松 優花;荒瀬 将太朗;石﨑 嵩人;野田 新太;菅野 友哉;高野 元輝;星 翔太;原田 正英;及川 健一;稲村 泰弘;林 好一;大山 研司
• 通讯作者: 大山 研司