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KEK

量子物性グループ

研究内容

量子物性グループでは、J-PARC/MLFのBL12に高分解能チョッパー分光器(High Resolution Chopper Spectrometer, HRC)を建設し(図1)、中性子非弾性散乱実験により物質のダイナミクスの研究を推進している。HRCは、1meV~2eV程度の単色中性子を実験試料に入射し、散乱角1°~120°程度に配置された検出器を用いて、飛行時間法により、マグノンやフォノン等の干渉性非弾性散乱を測定するための装置である。現在、散乱角40°以下に検出器が装備されている。従来、この種の装置でのエネルギー分解能は入射中性子エネルギーに対して3%程度であったが、本装置では単色化デバイスであるフェルミチョッパーを高性能化し1%程度の実現を目指している。HRCでは、比較的高いエネルギーの中性子を高分解能で用いることにより、従来の中性子非弾性散乱実験では困難だった実験が可能になる。特に、0.1eV程度から1eV程度のエネルギーの中性子を入射して、高いエネルギー分解能を実現させることによって、従来の中性子非弾性散乱実験では困難だった、通常エネルギー運動量空間における高分解能実験(A)、第1ブリルアンゾーンへのアクセス(B)、eV領域中性子分光(C)を目指す(図2)。

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図1 高分解能チョッパー分光器HRCの概念図

 

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図2  HRCでアクセスできるエネルギー運動量空間(青線内)と3つの方法(A、B、C)のエネルギー運動量空間。

メンバー

○ 高エネルギー加速器研究機構

伊藤晋一、横尾哲也、平賀晴弘、佐藤節夫、遠藤康夫、村上 洋一、小野 寛太、岩野薫、大友季哉

○ 東京大学

益田隆嗣、吉澤英樹、左右田稔、川村義久、浅見俊夫、杉浦良介、川名大地

○ 茨城大学

桑原慶太郎 

○ 東北大学

岩佐和晃、大山研司、佐藤卓、南部雄亮

○ 北海道大学

加美山隆

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