X-ray diffraction experiments under strong pulsed magnetic fields
問い合わせ番号
SOL-0000001024
ビームライン
BL22XU（JAEA 重元素科学I）
学術利用キーワード
| A. 試料 | 無機材料, 計測法、装置に関する研究 |
|---|---|
| B. 試料詳細 | 磁性体, 結晶性固体 |
| C. 手法 | Ｘ線回折, 吸収、及びその二次過程 |
| D. 手法の詳細 | 単結晶構造解析, 磁気散乱, XANES |
| E. 付加的測定条件 | 偏光（直線）, 低温（〜液体ヘリウム）, 磁場（> 2 T）, 時分割（ミリ秒） |
| F. エネルギー領域 | Ｘ線（4～40 keV) |
| G. 目的・欲しい情報 | 化学状態, 結晶構造, 構造変化, スピン・磁性構造, 相転移 |
産業利用キーワード
| 階層1 | 記憶装置 |
|---|---|
| 階層2 | HD、MO |
| 階層3 | 磁性層 |
| 階層4 | 結晶構造, 電子状態, 磁化, 価数 |
| 階層5 | 回折, NEXAFS |
分類
A80.14 磁性材料, A80.30 無機材料, M10.10 単結晶回折, M25.10 磁気散乱, M40.10 XAFS
利用事例本文
A pulsed magnet enables x-ray diffraction experiments under strong magnetic fields above 15 Tesla, which cannot be achieved by using a super-conducting magnet. One can observe the order parameters in phase transitions under very high magnetic fields from a structural point of view using this method.
The pulse duration of magnetic fields is about 1 msec. X-ray diffraction experiments up to 33 Tesla are available now.
In the figure, the field-induced valence-transition of YbInCu4 is shown. The 200 Bragg diffraction peak moves toward high angle above 26T, and this indicates that reduction of the lattice volume, which accompanies the valence transition.
Utilizing this pulsed magnet, we also performed x-ray absorption experiments up to 41T.
Figure -2 profiles of the 200 Bragg peak of YbInCu4 as a function of magnetic field
[ T. Inami, K. Ohawada, Y. Matsuda, Y. Ueda, H. Nojiri, Y. Murakami, T. Arima, H. Ohta, W. Zhang and K. Yoshimura, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B 238, 233-236 (2005), Fig. 2,
©2005 Elsevier Science Publisher ]
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測定手法
We use very small pulsed magnets. The typical dimensions are 2cm in diameter, 2cm in length, and 3mm in bore diameter. It is possible to cool the magnet by a conventional closed-cycle He refrigerator, since the magnet is small and produces little heat. Hence we can perform x-ray diffraction experiments without introducing any modification to the diffractometer.
Figure A pulsed magnet mounted on the cold head of a closed-cycle He refrigerator
[ Journal of the Crystallographic Society of Japan 47, 244 (2005), Fig. 5,
©2005 The Crystallographic Society of Japan ]
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測定準備に必要なおおよその時間
24 時間
測定装置
| 装置名 | 目的 | 性能 |
|---|---|---|
| Experimental hutch 3 | X-ray diffraction under strong magnetic fields | 30T |
参考文献
| 文献名 |
|---|
| Y. H. Matsuda et al., Physica B, 346-347, 519-523 (2004) |
| T. Inami et al., NIMB in press (2005). |
関連する手法
アンケート
本ビームラインの主力装置を使っている
ユーザー持ち込み装置を使った
測定の難易度
中程度
データ解析の難易度
初心者でもOK
図に示した全てのデータを取るのにかかったシフト数
2～3シフト