Development and applications of multiple wavelength neutron holography toward atomic imaging of light elements and magnetic structures

多波长中子全息技术在轻元素和磁结构原子成像中的发展和应用

基本信息

批准号：
19H00655
负责人：
林好一
金额：
$ 29.12万
依托单位：
Nagoya Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

磁気中性子散乱ホログラフィーの実験については、引き続き、Fe0.08Co0.92単結晶を用いて研究を進めた。これまでの実験でアップ及びダウンの入射偏極中性子線によるホログラム測定で差を観測できなかったため、2021年度の研究では、より基本的な部分について検証を行った。本来は、中性子の偏極子として用いられる単結晶であるために、スピンの方位に対する大きな応答が期待されるが、本実験においては、結晶内の脱分極を避けるために磁化を飽和させる必要がある。そこで我々はシミュレーションを行って設計した約0.4 Tの磁場を印加できるデバイスについて、Type AとType Bの二種類作製した。これらデバイスの効果を確かめるために、位置敏感検出器を用いて、Fe0.08Co0.92からの200反射の測定を行った。Type Aを用いた実験では、200反射強度の偏光依存性は見られず、試料の磁化が完全に解消されていることが示され、恐らく、印加される磁場の大きさが不十分なことが確認された。一方、Type Bの実験では200反射強度に40%程度の偏極依存性が見られた。これにより、反転比(flipping ratio)1.7が得られ、試料の分極率が28%であることが分かった。なお、本試料については、蛍光Ｘ線ホログラフィーの実験も実施され、データ整理もある程度完了している。Fe及びCoのホログラムを100K及び300Kで測定したが、基本的に、Fe周辺の原子像から格子歪みは観測されず、冷却することによって原子の熱振動が抑えられることが分かった。また、Co周辺の原子像からは格子歪みが想定され、その格子歪みの傾向が冷却により更に鮮明になった。従って、試料全体として格子が歪んでいることが考えられる。但し、このような構造状況は磁気散乱中性子ホログラフィーに影響を与えるほどでは無い。本結果は、今後、論文として纏めていく。

继续使用FE0.08CO0.92的单个晶体研究磁中子散射全息图的实验。在先前的实验中，在全息图测量中无法使用入射偏振中子束上下观察到差异，因此2021年的研究检查了更多的基本方面。最初，由于它是一种单个晶体作为中子的偏振剂，因此可以预期对自旋的方向产生很大的反应，但是在本实验中，有必要饱和磁化，以避免晶体内去极化。因此，我们制造了通过模拟设计的两种类型的设备，它们可以应用大约0.4 t，a型和类型B的磁场。为了确定这些设备的有效性，使用位置敏感检测器来测量Fe0.08Co0.92的200个反射。使用A型的实验没有显示200个反射强度的极化依赖性，表明样品的磁化被完全消除，并且证实了施加的磁场可能不足。另一方面，在B型实验中，在200个反射强度上观察到了约40％的极化依赖性。这给出了1.7的翻转比，发现样品的极化性为28％。此外，对于此样本，还进行了荧光X射线全息的实验，并且在某种程度上完成了数据布置。 Fe和Co的全息图在100K和300K处测量，发现从Fe附近的原子图像中没有观察到晶格失真，并且可以通过冷却来抑制原子的热振动。此外，从CO周围的原子图像中假设了晶格失真，而晶格失真的趋势通过冷却变得更加清晰。因此，整个样品的晶格可能会变形。但是，这种结构情况不足以影响磁散射中子全息图。结果将在未来总结为论文。

项目成果

期刊论文数量（31）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

構造物性科学研究室

结构材料科学实验室

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

「超秩序構造科学」第２回国際ワークショップ

“超序结构科学”第二届国际研讨会

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

エアランゲン-ニュルンベルク大学/ドイツシンクロトロン放射光施設(ドイツ)

埃尔兰根-纽伦堡大学/德国同步辐射装置（德国）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

X-ray fluorescence holography for soft matter

用于软物质的 X 射线荧光全息术

DOI：
10.7567/1347-4065/ab5d55
发表时间：
2019
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Ang Artoni Kevin Roquero;Sato-Tomita Ayana;Shibayama Naoya;Umena Yasufumi;Happo Naohisa;Marumi Riho;Kimura Koji;Matsushita Tomohiro;AKAGI Kazuto;Sasaki Takahiko;Sasaki Yuji C.;Hayashi Kouichi
通讯作者：
Hayashi Kouichi

Single-Crystal Model of Highly Efficient Water-Splitting Photocatalysts: A KTaO3 Wafer Doped with Calcium Cations