月例研究報告 3月
1. 研究グループの活動状況
(1) 量子物性グループ
【 BL23偏極中性子散乱装置POLANO 】
◆ 装置整備・開発等
低温試料環境装置の温度制御に関する詳細な調査
POLANOでは低温環境下における実験を実施するための試料環境装置としてトップローディング型（TL-cryo）の冷凍機を整備運用している。TL-cryoは MLFにおいても広く利用されている機器の一つであるが、POLANO実験を遂行する上で特に、センタースティックのみの移動で測定試料交換が可能なため、クレーンなどを利用せず、多くの人員も必要としない。また、基本的に試料の回転も自由に、しかも迅速に行えるため、単結晶試料の測定には大いに力を発揮するなどの利点が挙げられる。しかしながら一般的には、試料位置とcold-finger（CF）位置が離れているため、その温度コントロールが難しい。POLANOではTL-cryoでの温度調節精度向上のための温調試験をおこない、解析的に適切な温度パラメータを導出した。
図1. 温調試験の例：赤がCF設定出力（温度）、青が制御出力（温度）、緑が試料位置における温度。赤と青の出力を適切に制御することで目的温度に到達できるようにする。
図2. 試料温度とCFでの温度差の温度依存性。
(2) 水素貯蔵基盤研究グループ
【 BL21高強度全散乱装置NOVA 】
◆ 論文等
Takeshi Yajima, Kanako Takahashi, Hotaka Nakajima, Takashi Honda, Kazutaka Ikeda, Toshiya Otomo, and Zenji Hiroi, "High-Pressure Synthesis of Transition-Metal Oxyhydrides with Double Perovskite Structures", Chemistry 61 , 2010-2016, (2022).
Hideki Hashimoto, Yohei Onodera, Shuta Tahara, Shinji Kohara, Koji Yazawa, Hiroyo Segawa, Motohiko Murakami, and Koji Ohara, "Structure of alumina glass", Scientific Reports 12 , 516, (2022).
Keiga Fukui , Soshi Iimura, Albert Iskandarov, Tomofumi Tada, and Hideo Hosono, "Room-Temperature Fast H– Conduction in Oxygen-Substituted Lanthanum Hydride", Journal of the American Chemical Society 144 , 1523- 1527, (2022).
(3) 構造科学グループ
【 BL08超高分解能粉末中性子回折装置 SuperHRPD 】
◆ 論文等
Kenta Kimura, Naoki Yagi, Shunsuke Hasegawa, Masato Hagihala, Atsushi Miyake, Masashi Tokunaga, Huibo Cao, Takatsugu Masuda, and Tsuyoshi Kimura, "Coexistence of Magnetoelectric and Antiferroelectric-like Orders in Mn3 Ta2 O8 ",Inorganic Chemistry 60 , 15078-15084, (2021).
T. Hayashida, Y. Uemura, K. Kimura, S. Matsuoka, M. Hagihala, S. Hirose, H. Morioka, T. Hasegawa, and T. Kimura, "Phase transition and domain formation in ferroaxial crystals", Physical Review Materials 5 , 124409, (2021).
Sheng-Qun Su, Shu-Qi Wu, Masato Hagihala, Ping Miao, Zhijian Tan, Shuki Torii, Takashi Kamiyama, Tongtong Xiao, Zhenxing Wang, Zhongwen Ouyang, Yuji Miyazaki, Motohiro Nakano, Takumi Nakanishi, Jun-Qiu Li, Shinji Kanegawa, Osamu Sato, "Water-oriented magnetic anisotropy transition", Nature Communications 12 , 2738, (2021).
Seiya Shimono, Hiroki Ishibashi, Yusuke Nagayoshi, Hidekazu Ikeno, Shogo Kawaguchi, Masato Hagihala, Shuki Torii, Takashi Kamiyama, Katsuya Ichihashi, Sadafumi Nishihara, Katsuya Inoue, Yui Ishii, Yoshiki Kubota, "Structural phase transition in cobalt oxyfluoride Co3 Sb4 O6 F6 observed by high-resolution synchrotron and neutron diffraction", Journal of Physics and Chemistry of Solids 163 , 110568, (2022).
Kazuhiro Nawa, Yoshinori Imai, Youhei Yamaji, Hideyuki Fujihara, Wakana Yamada, Ryotaro Takahashi, Takumi Hiraoka, Masato Hagihala, Shuki Torii, Takuya Aoyama, Takamasa Ohashi, Yasuhiro Shimizu, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Kenya Ohgushi, and Taku J. Sato, "Strongly Electron-Correlated Semimetal RuI3 with a Layered Honeycomb Structure", Journal of the Physical Society of Japan 90 , 123703, (2021).
Yoshinori Imai, Kazuhiro Nawa, Yasuhiro Shimizu, Wakana Yamada, Hideyuki Fujihara, Takuya Aoyama, Ryotaro Takahashi, Daisuke Okuyama, Takamasa Ohashi, Masato Hagihala, Shuki Torii, Daisuke Morikawa, Masami Terauchi, Takayuki Kawamata, Masatsune Kato, Hirotada Gotou, Masayuki Itoh, Taku J. Sato, and Kenya Ohgushi, "Zigzag magnetic order in the Kitaev spin-liquid candidate material RuBr3 with a honeycomb lattice", Physical Review B 105 , L041112, (2022).
【 BL09 特殊環境中性子回折装置 SPICA 】
◆ 論文等
Koichi Kino, Takanori Itoh, Takeshi Fujiwara, Ryunosuke Kuroda, Nagayasu Oshima, Masahito Tanaka, Akira Watazu, Takashi Kamiyama, Masao Yonemura, Yoshihisa Ishikawa, "Nondestructive quantitative imaging for spatially nonuniform degradation in a commercial lithium-ion battery using a pulsed neutron beam",Applied Physics Express 15 , 0270054, (2022).
