Development of NMR measurement system for a 100 Tesla class magnet

これまで定常磁場下，先行研究のパルス強磁場中で行われていたパルス法ＮＭＲ測定では，一般に二つの測定パルスで核スピンを励起することによって測定を行うが，測定点同士の間隔は少なくとも数百マイクロ秒以上とる必要がある．パルス強磁場中での測定では，磁場は大きく時間変化するために，各測定点の間で大きな磁場変化が起き，大きく間隔のあいた磁場点での測定となる．加えて，パルスマグネットは冷却のために数十分～数時間のインターバルを要するため，測定点を密にした精密測定は大変困難である．本課題では，ＮＭＲスペクトル測定を１００テスラまで拡張可能なパルス強磁場下での測定に最適化することで，これまでパルス強磁場下で困難だったミクロ測定による物性研究を開拓することを目的とする．本課題ではパルス磁場中連続波（ＣＷ）法ＮＭＲ測定法を開発する事により，パルスマグネットに特殊な細工を必要としない，超強磁場まで応用可能なパルス磁場中ＮＭＲ測定を実現する．令和３年度は主に（１）測定に用いる分光器・ソフトウェアの開発，および（２）異なる発生磁場域・磁場発生時間を持つ複数の電磁石の開発を行った。磁場発生時間の異なる電磁石を用いた測定系の性能評価と実際に系を用いた物性測定については令和４年度の課題としていたが、就職により受給要件となる学術振興会特別研究員の採用を辞退するため、やむを得ず本課題は令和３年度をもって終了することとなった。

これまで定常磁場下，先行研究のパルス強磁場中で行われていたパルス法ＮＭＲ測定では，一般に二つの測定パルスで核スピンを励起することによって測定を行うが，測定点同士の間隔は少なくとも数百マイクロ秒以上とる必要がある．パルス強磁場中での測定では，磁場は大きく時間変化するために，各測定点の間で大きな磁場変化が起き，大きく間隔のあいた磁場点での測定となる．加えて，パルスマグネットは冷却のために数十分～数時間のインターバルを要するため，測定点を密にした精密測定は大変困難である．本課題では，ＮＭＲスペクトル測定を１００テスラまで拡張可能なパルス強磁場下での測定に最適化することで，これまでパルス強磁場下で困難だったミクロ測定による物性研究を開拓することを目的とする．本課題ではパルス磁場中連続波（ＣＷ）法ＮＭＲ測定法を開発する事により，パルスマグネットに特殊な細工を必要としない，超強磁場まで応用可能なパルス磁場中ＮＭＲ測定を実現する．令和３年度は主に（１）測定に用いる分光器・ソフトウェアの開発，および（２）異なる発生磁場域・磁場発生時間を持つ複数の電磁石の開発を行った。磁場発生時間の異なる電磁石を用いた測定系の性能評価と実際に系を用いた物性測定については令和４年度の課題としていたが、就職により受給要件となる学術振興会特別研究員の採用を辞退するため、やむを得ず本課題は令和３年度をもって終了することとなった。