偏極熱外中性子を用いた高エネルギー磁気励起の研究

极化超热中子高能磁激发研究

基本信息

批准号：
61540220
负责人：
神木正史
金额：
$ 1.02万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1986
资助国家：
日本
起止时间：
1986 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、高エネルギー物理学研究所パルス中性子源施設(KENS)に設置された、偏極熱外中性子分光器(PEN)を用い、以下のように行った。1.偏極熱外中性子回析の研究最近Sm,GαあるいはCα化合物で興味ある磁性を示すものが多くあり、これらの磁気構造を調べることが大変重要であるが、これらの物質は熱中性子領域では中性子の吸収が強く回析実験が困難である。これに対し、エネルギーが1ev程度の熱外中性子領域では中性子の吸収断面が比較的小さく回析実験が可能である。我々はこの点に注目し、Sm【Sn_4】、【Sm_4】【As_3】の磁気構造の研究を熱外偏極中性子を用いて行った。磁気構造を決定する際には、Smの熱外領域での干渉性散乱長bを正確に知る必要があるが、これについての実験データが今までなかった。そこで我々はまず、Sm【Sn_3】単結晶の(100)及び(200)核散乱の強度の比から、これを0.4〜2evの範囲で求めた。次にこれをもとにして、Sm【S_(n3)】の磁気構造を調べた。この物質は【T_N】=10Kの反強磁性であるが、その構造は明らかでない。そこでT=5Kにおいて[100],〔110〕,〔111〕主要方向について、反強磁ピークの存在を調べたが、有意の反強磁性シグナルは観測されなかった。このことはSmあたりの磁気モーメントが約0.1μβ以下の小さなものであるか、あるいは、反強磁性秩序ベクトルが上記の主要方向以外の方向を向いているかのいずれであることを示している。【Sm_4】【As_3】については実験が継続中である。2.偏極アナライザーの開発我々はPEN分光器の、既設の試料テーブルと検出器の間に、新たに回転軸を設け、その上部に結晶型の偏極アナライザーを設置可能にした。これによって、磁気非弾性散乱を接散乱等の他のバックグラウンド散乱から分離測定可能になり、PENの応用範囲が格段に広がった。来年度以降において、その成果が期待できる。

本研究使用安装在高能物理研究所脉冲中子源设施（KENS）的偏振超热中子能谱仪（PEN）进行如下。 1. 极化超热中子衍射研究近年来，许多Sm、Gα或Cα化合物表现出有趣的磁性，研究它们的磁性结构非常重要，中子的强吸收给衍射实验带来了困难。另一方面，在能量为1ev左右的超热中子区，中子吸收截面相对较小，可以进行衍射实验。我们针对这一点，利用超热极化中子研究了Sm[Sn_4]、[Sm_4]和[As_3]的磁结构。在确定磁结构时，需要准确知道Sm在热外区的相干散射长度b，但目前还没有这方面的实验数据。因此，我们首先测定了Sm[Sn_3]单晶在0.4至2ev范围内的(100)和(200)核散射强度。接下来，基于此，我们研究了Sm[S_(n3)]的磁结构。该材料具有[T_N]=10K的反铁磁性，但其结构尚不清楚。因此，我们研究了 T=5K 时 [100]、[110] 和 [111] 主方向上反铁磁峰的存在，但没有观察到明显的反铁磁信号。这表明，或者每Sm的磁矩小，约为0.1μβ或更小，或者反铁磁序矢量取向在除上述主方向之外的方向上。关于[Sm_4]和[As_3]的实验正在进行中。 2. 偏振分析仪的开发我们在PEN光谱仪现有的样品台和检测器之间安装了一个新的旋转轴，使得在其上方安装晶体型偏振分析仪成为可能。这使得将磁非弹性散射与接触散射等其他背景散射分开并测量成为可能，极大地扩展了PEN的应用范围。我们预计从明年开始就能看到结果。