Quantum phase and inelastic neutron scattering

量子相和非弹性中子散射

• 批准号: 19K03727
• 负责人: 伊藤 晋一
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: High Energy Accelerator Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K03727/
• 关键词: ベリー位相; スピンカイラリティー; スピンダイナミクス; 磁気励起; 中性子非弾性散乱; 量子位相; パルス中性子; 固体物理学

本研究は、バンド交差により発生するベリー曲率が物性に及ぼす系の中性子非弾性散乱実験を試みるものである。スピンカイラリティーが予想される金属反強磁性体FeMnでは、γ相（FCC）であるFe0.5Mn0.5（磁気相転移温度TN=465.5K、磁気モーメントμ=1.2μB）とFe0.7Mn0.3（TN=412K、μ=2μB）について、これまで、TNより低温で中性子非弾性散乱実験を広いエネルギー範囲で実施し、動的構造因子が磁気モーメントや交換相互作用でスケールできることを明らかにしたことを報告したが、さらに、新たに整備したクライオファーネスを用いてTNより高温での実験を実施したところ、低エネルギー励起は消失し、高エネルギー励起は存続することを見出した。Ce系ファンデルワールス化合物CeTe3及びCeTe2Seは、ベリー曲率の起源となる反対称性スピン軌道相互作用が発生していて、両系は異なる磁気異方性を示す。結晶場励起を中性子非弾性散乱実験で測定し、磁気異方性と反対称性スピン軌道相互作用との関係を議論して論文発表を行った。強磁性体SrRuO3及びNd2Mo2O7でベリー曲率を中性子非弾性散乱で検出できることを示してきたが、次に、反強磁性体についても同様の研究を試みるために、ベリー曲率により異常ホール効果が発現する反強磁性体Mn3Snの多結晶試料を合成し、中性子非弾性散乱実験を行い、さらに、単結晶試料の合成を試みている。これらの研究の中心的実験技術はJ-PARC MLFに設置された高分解能チョッパー分光器HRCを用いて行う中性子非弾性散乱であり、HRCの高性能化に向けた基礎研究をすすめ、国際会議で発表した。また、HRCにクライオファーネスを整備し、4-700Kの広い温度領域での中性子非弾性散乱実験を可能にし、その性能を国際会議で発表した。

In this study, we try to find out the relationship between the curvature and the physical properties of the neutral particles in the system. Metal antiferromagnetic FeMn (FCC) Fe0.5Mn0.5 (Magnetic phase shift temperature TN=465.5K, magnetic phase shift μ=1.2μB) Fe0.7Mn0.3 (TN=412K, μ=2μB), TN, TN Low energy levels disappear, high energy levels exist. CeTe3 and CeTe2Se show magnetic anisotropy due to asymmetric orbital interaction and asymmetric curvature. Crystal field excitation, neutral electron scattering, magnetic anisotropy, antisymmetry, orbital interaction, and their relationship are discussed. Ferromagnetic SrRuO3 and Nd2Mo2O7: Study on the Synthesis of Polycrystalline Sample of Antiferromagnetic Mn3Sn: Study on the Synthesis of Polycrystalline Sample of The research center's implementation technology includes J-PARC MLF setup, high resolution energy spectrometer, HRC application, neutral electron scattering, HRC high performance development, and basic research. International conference on the development of neutral electron scattering in the temperature range of 4-700K

项目成果

パイロクロア格子反強磁性体Na3Co(CO3)2Clの結晶場励起

烧绿石晶格反铁磁体Na3Co(CO3)2Cl的晶体场激发

• 发表时间: 2021
• 作者: 那波和宏;村﨑遼;伊藤晋一;齋藤開;Clarina R Dela Cruz;佐藤卓
• 通讯作者: 佐藤卓

三角格子反強磁性体RbFeCl3のマグノン崩壊とその回避

三角晶格反铁磁体 RbFeCl3 中的磁振子衰变及其避免

• 发表时间: 2022
• 作者: 益田隆嗣;長谷川舜介;浅井晋一郎;Barry Winn;伊藤晋一
• 通讯作者: 伊藤晋一

J-PARC MLFの非弾性・準弾性中性子散乱装置

J-PARC MLF非弹性/准弹性中子散射装置

• 发表时间: 2020
• 作者: 梶本亮一;横尾哲也;中村充孝;川北至信;松浦直人;遠藤仁;瀬戸秀紀;伊藤晋一;中島健次;河村聖子
• 通讯作者: 河村聖子

Development of Compact High Field Pulsed Magnet System for New Sample Environment Equipment at MLF in J-PARC

为 J-PARC MLF 新样品环境设备开发紧凑型高场脉冲磁体系统

• DOI: 10.7566/jpscp.25.011024
• 发表时间: 2019
• 期刊: JPS Conf. Proc.
• 作者: M. Watanabe;H. Nojiri;S. Itoh;S. Ohira-Kawamura;T. Kihara;T. Masuda;T. Sahara;M. Soda and R. Takahashi
• 通讯作者: M. Soda and R. Takahashi

スピンダイマー形成化合物Ce5Si3の中性子実験による磁気励起の研究

利用中子实验研究自旋二聚体形成化合物Ce5Si3的磁激发

• 发表时间: 2022
• 作者: 植田大地，岩田由規，小林理気，桑原慶太郎，益田隆嗣，伊藤晋一