磁気コンプトン散乱イメージングによる、三次元磁気状態観測手法の開発

磁康普顿散射成像三维磁态观测方法的发展

基本信息

批准号：
22K12677
负责人：
辻成希
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Japan Synchrotron Radiation Research Institute
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究では、磁気コンプトン散乱イメージング手法を開発して試料内部の磁気状態を観測することを目的としている。磁気コンプトン散乱を行うには円偏光高エネルギーX線が必要であるため、実験はSPring-8 BL08Wで行った。実験には、BL08Wで利用されているコンプトン散乱イメージング装置に、プロジェクション電磁石を導入して実験を行った。通常のイメージング装置と異なる点は、検出器の位置が垂直から水平に90度方向に変更されている点である。また、磁場は散乱ベクトル方向に平行に印加するため、36度方向に印加した。試料は、Fe, Al, Cu板を挟んで三つの試料を観測できる視野にピンホール距離を設定して計測行った。磁場を反転させて二つの画像の差分をとることにより、磁気イメージングを行った結果、Feのみで磁気効果が観測されており、Al, Cuでは観測されなかった。また、磁場依存性を観測することによりFeの磁気ヒステリシスを観測することにも成功した。また、これまでは、二次元検出器としてHEXITECを利用していたが、Time PIX3-CdTe二次元検出器を利用することにより、画像の大面積化の検討も行った。Time PIX3を用いて、イメージングを行った結果、問題なくイメージ化できることはわかったが、HEXITECに比べてエネルギー分解能が悪いことが判明した。そこで、大面積での計測が必要な場合では、Time PIX3を利用し、エネルギー分解能が必要な場合には、HEXITECを利用するという使い分けが必要となることがわかった。

这项研究旨在开发一种磁性综合散射成像技术，以观察样品内部的磁态。由于需要圆极化的高能量X射线才能执行磁性综合散射，因此使用Spring-8 BL08W进行实验。实验是通过将投影电磁体引入BL08W中使用的Compton散射成像设备中的。与常规成像设备不同的是，检测器位置在90度方向上从垂直方向变为水平。此外，由于磁场是平行于散射矢量方向施加的，因此在36度方向上应用。通过将针孔距离设置在可以观察到三个标本的田地中，将Fe，Al和Cu平板夹住，来测量样品。通过反转磁场以获得两个图像之间的差异，进行了磁成像，并且由于仅使用Fe观察到的磁效应，但没有使用Al和Cu。此外，我们成功地观察了磁场依赖性，因此观察到了Fe的磁性滞后。此外，到目前为止，六核已被用作二维检测器，但是通过使用时间Pix3-CDTE二维检测器，我们还研究了图像区域。使用Time Pix3进行成像表明，可以毫无问题地进行成像，但是发现能量分辨率低于Hexitec。因此，发现需要在大面积上进行测量时，有必要使用时间pix3，并且当需要能量分辨率时，则需要六边形。