核磁気共鳴による磁気MQT(巨視的量子トンネル)の研究

利用核磁共振进行磁MQT（宏观量子隧道）研究

• 批准号: 08454092
• 负责人: 小林 俊一
• 金额: $ 5.63万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08454092/
• 关键词: MQT; 強磁性コバルト微粒子; NMR; 強磁性; 微粒子; 量子トンネル; 核磁気共鳴

巨視的な変数空間でのトンネル効果(MQT)は宇宙論から超伝導現象、原子分子の運動の有り様など、物理学の多くの分野に遍在する興味深い現象であり、最近多彩な研究が始められている。この研究は強磁気コバルト微粒子の極低温における磁化の緩和をNMRを用いて測定することによって、巨視的な数のスピンが一斉に異方性ポテンシャルをトンネルするMQTを観測しようとするものである。十分な信号を得るだけの量のコバルトの微粒子(直径約6nm)を真空中の島状常着法で作成する方法を確立し、また200MHz帯のスピンエコー方式のNMRスペクトロメーターを作成した。1Kから4Kの温度での測定によれば、0.2Tの外部磁場で整列させた後、0磁場に戻すとき、磁化は約5msecの緩和時間で熱平衡値に緩和することが見られた。現在、測定温度を0.3Kまで下げるべく、クライオスタットの整備中である。研究の進捗が遅れ気味であるため、成果報告書は1年以内に確定的成果を得た上で作成したい。

宏观可变空间中的隧道效应（MQT）是一种有趣的现象，在从宇宙学到超导现象以及原子和分子的运动状态的许多物理学领域中都普遍存在，并且最近已经开始了各种研究。本研究试图通过使用 NMR 测量极低温度下铁磁钴颗粒的磁化弛豫来观察 MQT，其中宏观数量的自旋同时穿过各向异性势。我们建立了一种在真空中使用岛状沉积方法产生足够量的钴颗粒（直径约 6 nm）以获得足够信号的方法，并创建了 200 MHz 自旋回波核磁共振波谱仪。在1 K到4 K温度下的测量表明，在0.2 T的外部磁场对准后，当返回到零磁场时，磁化强度松弛到其热平衡值，松弛时间约为5毫秒。目前，正在安装低温恒温器，将测量温度降低至 0.3K。由于研究进展缓慢，我希望在一年内获得明确的结果，然后再撰写结果报告。