恒星外層における鉱物粒子の磁場整列と恒星磁場計測法の開発

ピン磁性は高温で磁気的活性を失うのに対し反磁性は融点直下の高温まで磁場整列特性が保持される。そのような特性に注目することにより、これまで磁場の作用が及ばないとされてきた領域で物質の磁気的活性が明らかとなる。本研究では前年度に引き続き、そのような領域の一例として恒星内でのダスト整列の観測から、恒星磁場の直接検知するための基礎研究を進める。具体的には高温ガス中で分散させたグラファイト粒子の磁場整列を実現するための装置開発を進めた。この装置により分散ガスの温度・圧力・粘性などのパラメータに対する磁場整列特性を調べることが可能となる。この目的のため前年度、大型円筒容器(径100cm)およびヘルムホルツコイル(新規購入)で構成される測定装置を前年度に導入したが、今年度このシステムを用いて10^<-1>torr程度の低圧ガス中での反磁性粒子の磁場整列に成功した。粒子のサイズ評価には走査型電子顕微鏡におけるShaddowing法により粒子の体積を推定した。一方1300K以上の高温測定を実現させるためのシステム開発も進めた。反磁性異方性の評価には、試料に僅かに含まれる不純物の磁性イオンの効果が無視できないことから先立って、SIMSによる微量元素分析やSQUIDによる磁化測定により、磁性イオンの濃度とその磁性を精密に評価する必要がある。この分析のために試料・装置の調整を進めた。また前年度に引き続きこの観察結果と、恒星の偏光観測のデータとの比較によりダスト整列の有無を検証し、偏光観測データを集積するための準備を進めた。

ピン磁性は高温で磁気的活性を失うのに対し反磁性は融点直下の高温まで磁場整列特性が保持される。そのような特性に注目することにより、これまで磁場の作用が及ばないとされてきた領域で物質の磁気的活性が明らかとなる。本研究では前年度に引き続き、そのような領域の一例として恒星内でのダスト整列の観測から、恒星磁場の直接検知するための基礎研究を進める。具体的には高温ガス中で分散させたグラファイト粒子の磁場整列を実現するための装置開発を進めた。この装置により分散ガスの温度・圧力・粘性などのパラメータに対する磁場整列特性を調べることが可能となる。この目的のため前年度、大型円筒容器(径100cm)およびヘルムホルツコイル(新規購入)で構成される測定装置を前年度に導入したが、今年度このシステムを用いて10^<-1>torr程度の低圧ガス中での反磁性粒子の磁場整列に成功した。粒子のサイズ評価には走査型電子顕微鏡におけるShaddowing法により粒子の体積を推定した。一方1300K以上の高温測定を実現させるためのシステム開発も進めた。反磁性異方性の評価には、試料に僅かに含まれる不純物の磁性イオンの効果が無視できないことから先立って、SIMSによる微量元素分析やSQUIDによる磁化測定により、磁性イオンの濃度とその磁性を精密に評価する必要がある。この分析のために試料・装置の調整を進めた。また前年度に引き続きこの観察結果と、恒星の偏光観測のデータとの比較によりダスト整列の有無を検証し、偏光観測データを集積するための準備を進めた。