パルス磁場を用いた強磁場下X線回折
問い合わせ番号
SOL-0000001480
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
パルス強磁場下でのX線回折実験は、これまで不可能であった15テスラを超える磁場中でのX線回折実験を可能にする強力な手法です。この手法を用いることにより、高磁場下での相転移で、どういう秩序パラメータが変化しているのかを構造的な見地から知ることが出来ます。
磁場のパルス長は約1ミリ秒で、現在のところ、約30テスラまでの回折強度の磁場変化を測定することが出来ます。
図に示すのは、YbInCu4という物質の磁場誘起価数転移における 200 反射の散乱角の変化です。26T近傍で高角側へピークが移動し、価数転移に伴い格子が収縮している様子が分かります。
この手法を応用し、約40テスラまでのX線吸収の磁場変化も測定できるようになっています。
図 YbInCu4の200ピークの-2スキャンの磁場変化
[ 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 ]
画像ファイルの出典
私信等、その他
詳細
測定手法
パルスマグネットは非常に小型で、直径2cm、長さ2cm、ボア径3mm程度の大きさです。小型で発熱が少ないため、閉サイクルHeガス冷凍器のコールドヘッドに取り付けて測定することが可能です。これにより回折計に改造を加えることなく強磁場下X線回折実験を行うことが可能となりました。
図 クローズドサイクル冷凍器のコールドヘッドに取り付けられたパルスマグネット
[ 日本結晶学会誌 47, 244 (2005), Fig. 5,
©2005 日本結晶学会 ]
画像ファイルの出典
私信等、その他
詳細
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 |
|---|---|---|
| 実験ハッチ3 | 磁場中回折実験 | 30テスラ |
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