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。

宏观变量空间中的隧道效应（MQT）是一种有趣的现象，从宇宙学到超导现象，再到原子和分子的运动状态，这种现象无处不在，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。