基礎電子物性の解明と新規物質の設計につながる最先端X線散乱・分光手法の開発
研究内容
放射光X線の利用による強相関電子系のスピン・軌道・電荷状態の研究
遷移金属酸化物や希土類合金、ウラン化合物など強相関電子系と呼ばれる物質は金属絶縁体転移やエキゾチックな超伝導転移など様々な興味深い相転移を起こすことが知られています。我々は、SPring-8の明るく波長可変のX線を利用した共鳴X 線回折と共鳴非弾性X線散乱という手法の開発を進めており、この手法を用いて、相転移に伴いスピン・軌道・電荷といった電子自由度がどう秩序したのか(回折)、電子の運動の様子がどう変化したのか(散乱)、ということを明らかに出来るよう研究を行っています。これらの結果は、希土類化合物の軌道秩序や高温超伝導体の電子構造などの基礎電子物性の解明につながっており、そして、その知見から新しい機能材料の設計や新物質の開発に寄与することが出来ます。
放射光による先進的メスバウアー分光法の研究開発
原子核励起過程を利用した物質科学研究として、SPring-8から分光した高輝度・単色X線の性質を最大限に利用した放射光メスバウアー分光の研究開発を展開しています。BL11XUに設置した放射光核共鳴散乱装置を利用すれば、57Fe, 119Sn, 40K等の多様なメスバウアー核種を対象とする核共鳴前方散乱、核共鳴非弾性散乱の計測が可能であり、物質の電子状態、磁性、化学状態及び格子振動状態に関する情報を得る事ができます。また、入射ビームをミクロン程度まで集光可能なK-Bミラーを備えた放射光メスバウアー顕微鏡(写真参照)を利用すれば、従来のメスバウアー分光では困難であった局所分析が可能です。研究対象は核共鳴散乱基礎過程から複合極限、工業・環境材料、ナノ構造体、超微量物質、希薄不純物等の物性研究の多岐に渡っており、放射光メスバウアー分光の特色ある研究を展開しています。

BL11XUに設置した放射光メスバウアー顕微分光装置
グループメンバー
| 瀬戸 誠 | グループリーダー・(京都大学原子炉実験所 教授) | |
| 稲見 俊哉 | 主任研究員・サブリーダー | |
| 三井 隆也 | 主任研究員 | |
| 安居院 あかね | 主任研究員 | |
| 石井 賢司 | 主任研究員 | |
| Ignace Jarrige | 研究員 | |
| 吉田 雅洋 | 外来研究員(関西学院大学) |

