世界最強のポータブル磁場発生機を完成、77テスラで量子ビーム実験に成功

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2022-04-18 電気通信大学

ポイント

*世界最強ポータブルパルス強磁場発生装置を完成
*77テスラで物質の結晶構造変化観測に成功

概要

池田暁彦助教(基盤理工学専攻)は、松田康弘教授ら(東京大学物性研究所)と共同で、ポータブル超強磁場発生機PINK-01を完成させました。PINK-01は可搬型であるため、量子ビーム施設での実験に利用できます。池田暁彦助教らはPINK-01をX線自由電子レーザー施設SACLAに持ちこみ、久保田雄也基礎科学特別研究員ら(理化学研究所放射光科学研究センター)、犬伏雄一主幹研究員ら(高輝度光科学研究センター)と共同で、世界最高超強磁場77テスラ中で物質の結晶構造変化のミクロ観察に成功しました。
今後、さまざまな物質における、結晶状態への磁場効果の解明が進むと期待されます。

今後の期待

PINK-01の成果により100テスラに迫る超強磁場を持ち運ぶことが可能になりました。また、今回の実験で、物質科学の基本手法であるX線回折実験が超強磁場条件下で可能であることが示されました。これまでに、100テスラで磁場による結晶状態変化が予想されている物質は多くあります。今後、これらが一気に解明されると期待されます。
また、PINK-01を利用することで、X線にとどまらず、これまで不可能であったテラヘルツやパルスレーザーなどのシングルショットプローブと超強磁場を組み合わせる研究を推進することができると期待されます。このため、今後、超強磁場の物質科学に研究手段が増大することが期待されます。これにより日本を中心として強磁場における物質科学が大きく進展すると考えられます。

(論文情報)
“Generating 77 T using a portable pulse magnet for single-shot quantum beam experiments”
A. Ikeda, Y. H. Matsuda, X. Zhou, S. Peng, Y. Ishii, T. Yajima, Y. Kubota, I. Inoue, Y. Inubushi, K. Tono, M. Yabashi
Applied Physics Letters 120, 142403 (2022)
DOI: 10.1063/5.0088134

(外部資金情報)
東電記念財団研究助成(基礎研究)18-001
文部科学省卓越研究員事業 JPMXS0320210021
科研費挑戦的開拓20K20521

PINK-01をSACLAに持ち込んで行った、超強磁場中X線レーザービーム実験

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