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中性子産業利用推進協議会

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                                  2017年9月8日
                                   東京工業大学ほか

   フラストレーションと量子効果が織りなす新奇な磁気励起の全体像を
   中性子散乱で観測
          -新しい磁気理論の指針を提示-

【研究成果の要点】
 ・三角格子量子反強磁性体の磁気励起の全体像を中性子散乱実験で捉えた
 ・分数スピン励起などの新概念を示唆する磁気励起を観測
 ・フラストレーションと量子効果が生む新たな物性研究の進展に期待

【概要】
 東京工業大学の伊藤沙也院生(現千代田化工建設)、栗田伸之助教、田中秀数教授、日本原子力研究開発機構の中島健次研究主席、河村聖子研究副主幹、高エネルギー加速器研究機構の伊藤晋一教授、茨城大学の桑原慶太郎教授、総合科学研究機構の加倉井和久サイエンスコーディネータの研究グループは、量子効果が顕著な三角格子反強磁性体の磁気励起の全体像を中性子散乱実験で初めて捉えました。

 研究グループは、三角格子反強磁性体の理想的なモデル物質「アンチモン酸バリウムコバルト(Ba3CoSb2O9)」に着目し、大型単結晶試料を作成、中性子を入射して、散乱中性子のスペクトルを高精度で解析。通常の磁性体で見られる磁気励起とは大きく異なる新奇な磁気励起について詳細を明らかにしました。従来の磁気励起の最小単位よりも細かい単位の励起(分数励起)の必要性を示唆する結果となり、フラストレーション※3(図1)と量子効果が新たな物性研究のフロンティアを開くこと、精密な中性子散乱実験が新奇な電子物性の解明につながることを示す成果となりました。

 通常の磁性体の磁気励起は、磁気の担い手である電子のスピンが平衡位置のまわりで起こす小さな歳差運動が、波として結晶全体に伝搬する"スピン波理論"で表されます。その一方で、スピンが小さい三角格子反強磁性体では強いフラストレーションと量子力学的効果で、スピン波理論が成立する波長領域は、極めて限定的であることが理論的に知られていました。本研究では、この現象を実証するとともに、磁気励起を統一的に説明する新しい理論の必要性を明確に示しました。

 この成果は8月10日付けの英国の学術誌「Nature Communications」電子版に掲載されました。

 詳細につきましては下記の資料
フラストレーションと量子効果が織りなす新奇な磁気励起の全体像を中性子散乱で観測

あるいは、下記のURL
 http://j-parc.jp/ja/topics/2017/Press170908.html

または、下記のURLをご参照ください。
 http://www.cross-tokai.jp/ja/publications/press/2017/201709081600.shtml

J-PARCセンターからJ-PARC News第148号が発行されましたので
ご案内致します.

詳細は下記の資料をご参照ください.

       「 J-PARC News第148号 」

<J-PARC News第148号の掲載内容>

・ニュートリノの「CP対称性の破れ」、可能性さらに高まる
  (8月4日プレス発表)
・新しい半導体を使った太陽電池の設計に道筋
  (8月10日プレス発表)

・世界初!白色中性子線を用いて微量な軽元素を含む物質の
 超精密原子像取得に成功
 (8月19日プレス発表)

・J-PARC施設公開2017開催
 (8月20日)

・第7回J-PARCハローサイエンス「超伝導のおはなし
  ~巨大科学実験を支える先端技術~」開催
 (7月28日@アイヴィル)

・J-PARCセンターアウトリーチ活動

・ご視察者など

発行元:J-PARCセンター 広報セクション

パルス中性子を用いたエネルギー分析型中性子イメージングに関する研究会を開催致しますのでご案内いたします。

本研究会は、パルス中性子を用いたイメージング技術開発・応用研究の現状を広く紹介し、ユーザー層の拡張や新しい中性子イメージング研究の展開に資することを目的とします。1日目には文部科学省 光・量子融合連携研究開発プログラムの元で実施された研究の成果報告を行い、2日目には国内のイメージング施設の現状とJ-PARCの「螺鈿」における研究成果、新しいイメージング応用、他のプローブとの連携についてもご講演頂きます。
詳細につきましては下記の資料をご参照ください。御興味をお持ちの多くの方々のご参加をお待ちしております。

       第5回パルス中性子イメージング研究会


(光・量子融合連携研究開発プログラム「実用製品中の熱、構造、磁気、元素の直接観察による革新エネルギー機器の実現」成果報告会・J-PARC MLF螺鈿利用成果報告会 合同研究会)

日時:2017年9月26日(火)13:00~17:30, 9月27日(水)9:00~17:00
場所:ウィンク愛知
    〒450-0002 愛知県名古屋市中村区名駅4丁目4-38
    902号室(9月26日)、 901号室(9月27日)
参加費:無料
問合せ先
 日本原子力研究開発機構
 瀬川麻里子
 e-mai: segawa.mariko@jaea.go.jp

中性子科学会では中間子科学会,J-PARCセンターとの共同で、下記要領にて「MLF将来計画に関する検討会」を開催します.ご出席頂きたくご案内致します.
 
日時:2017年9月11日(月)10:00〜17:00(予定)

場所:東京大学KOMCEE West のレクチャーホール
http://www.kokuyo-furniture.co.jp/solution/space/works/201110tokyouni.php?link=jirei

「J-PARC MLF将来計画検討会の開催趣旨」

 J-PARC MLFは、当初予定の1MW運転へは道半ばでありますが、分光器はほぼ建設を終え、運用期に移行しつつあり、成果創出に向けて大きく舵を切ろうとしております。同時にMLFのような大型施設におきましては、施設のアクティビティの維持、将来への発展、人材の育成を見据え新たな将来計画が常に求められます。そのような状況において、学術会議が募集しました第23期学術の大型研究計画に関するマスタープラン(マスタープラン2017)に「第二ターゲットステーションによる中性子・ミュオン科学の新たな展開」の計画がJ-PARC MLFから提出され、ヒアリングまでは残りましたが、残念ながら重点大型計画には選出されませんでした。提出前には中性子科学会、中間子科学会と意見交換をし、また2017年3月に開催されました量子ビームサイエンスフェスタでも、特別セッションを設け、コミュニティーと議論を続けてきました。

 本検討会は、中性子科学、中間子科学の将来を見据え、施設側の将来計画案の現状をお聞きし、またコミュニティーから将来の第2ターゲットステーションのみならず現状の第1ターゲットステーションの改造も含め、サイエンス、装置などにつき広い要望・意見を述べ、より強固な将来計画を立案するため企画されました。ぜひ、ご参加していだき、中性子科学、中間子科学の将来を議論していただきたいと思います。

中性子科学会 会長 鬼柳善明
中間子科学会 会長 杉山純
J-PARC MLF ディビジョン長 金谷利治

J-PARCセンターからJ-PARC News第147号が発行されましたので
ご案内致します.

詳細は下記の資料をご参照ください.

    J-PARC News第147号


<J-PARC News第147号の掲載内容>
・J-PARCセンターとスウェーデンの実験施設が覚書を結びました
  (7月9日@スウェーデン)

・200年にわたる謎に終止符、ガラスの基本単位の構造を決定
  -オルトケイ酸を用いた高機能・高性能ケイ素材料の創出に期待-
  (7月27日プレス発表)

・平成29年度J-PARC MLF産業利用報告会
  (7月20日-21日@東京秋葉原コンベンションホール)

・第3回J-PARC請負業者等安全衛生連絡会を開催
  (7月7日@いばらき量子ビーム研究センター)

・J-PARCセンターがジオ・スペース・アドベンチャー2017に出展
  (7月15日-16日@岐阜県飛騨市神岡町)

・第6回J-PARCハローサイエンス「ナミナミならぬ波のパワー
  ~水の波から素粒子へ宇宙へ~」開催
  (6月30日@東海村産業・情報プラザ「アイヴィル」)

・東海村立白方小でJ-PARCハローサイエンス・科学実験教室開催
  (7月6日@東海村)

・ご視察者など

発行元:J-PARCセンター広報セクション