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SUMMARY:第33回 CROSSroads Workshop"メゾスコピック磁性の最前線：偏極中性子のサイエンスと技術の融合 ~中性子反射率と小角散乱~"
DESCRIPTION:概要\n 　スピントロニクスデバイス、トポロジカル磁性体、磁性超伝導体など近年注目される物質群において、ナノメートルからマイクロメートルに及ぶ「メゾスコピック領域」の磁気構造が、巨視的な物性や新機能の発現に本質的な役割を担うことが明らかになってきた。磁気スキルミオンに代表される非共線的スピン配列や、多層膜・界面における特異なスピン状態など、複雑なメゾスコピック磁性の精密な理解は、現代の物性物理学・材料科学における喫緊の課題である。\n　これらの磁気構造を解析・可視化する上で、「偏極中性子反射率（PNR）」及び「偏極中性子小角散乱（SANS）」は極めて強力かつ不可欠なプローブである。本ワークショップでは、メゾスコピック磁性分野におけるユーザー利用のさらなる拡大とコミュニティの活性化を目的として、装置利用・装置開発・高度化の最前線、放射光X線との相補利用、さらには次世代を担う若手研究者による研究発表など、多角的なセッションを企画している。皆様の積極的なご参加を心よりお待ち申し上げております。 \n会場\nAYA’S LABORATORY量子ビーム研究センター（AQBRC）（茨城県那珂郡東海村白方162-1）\n1階大会議室（B101） ハイブリッド開催 \nプログラム\n2026年10月7日（水） \n\n\n\n\nプログラム（敬称略）\n\n\n 13:00～13:15 (15分)\n受付\n\n\n13:15～13:25 (10分)\n開会挨拶\n花島隆泰 (CROSS)\n\n\n\nセッション1　装置紹介\n座長：花島隆泰 (CROSS)\n\n\n13:25～13:40 (15分)\n偏極中性子反射率計 BL17「写楽」の紹介\n阿久津和宏(CROSS)\n\n\nJ-PARC MLFのBL17に設置されている偏極中性子反射率計「写楽」は、温度制御や磁場印加などの多彩な試料環境を備えており、薄膜・界面におけるナノ構造や磁気構造を高精度に評価できる。本発表では、同装置の基本性能やさまざまな測定環境（磁場、低温、高温など）を紹介するとともに、磁性材料およびソフトマター分野での具体的な応用例と、今後の研究展望を報告する。\n\n\n13:40～13:55 (15分)\n J-PARC BL15「大観」における偏極中性子小角散乱の現状\n大石一城(CROSS)\n\n\n本発表では、J-PARC MLFの小角・広角中性子散乱装置BL15「大観」における装置現状と、偏極中性子を用いた磁気構造解析環境について紹介する。大観は広い空間スケールを一括測定できる強みを持つ。本講演では、装置の基本性能や偏極デバイスの対応状況を概説し、磁性体やスピントロニクス材料への適用例を紹介する。\n\n\n13:55～14:10 (15分)\n\n偏極中性子散乱装置 POLANO\n横尾哲也(KEK)\n\n\nAlthough the polarized neutron technique has been developed and used for many years\, the application of the time-of-flight (TOF) method has only been realized in recent years. In the light of recent discoveries in material science\, many of the observed complex phenomena are largely due to the entangled physical degrees of freedom of spins\, charges\, orbitals\, and even lattice vibration. In neutron scattering experiments\, a unique\, effective\, and direct way to observe these properties separately via the polarization analysis. The POLANO enables polarization analysis of inelastic scattering experiments to investigate the dynamical properties of the above mentioned multiple degrees of freedom.\n\n\n14:10～14:25 (15分)\n放射光を用いた界面磁気計測とその応用\n鈴木真粧子(東北大学)\n\n\nTBA\n\n\n\nセッション2　PNR利用\n座長：阿久津和宏 (CROSS)\n\n\n14:25～14:55 (30分)\n\n磁気スキルミオン膜のスピン軌道トルクによる高効率輸送\n湯浅裕美(九州大学)\n\n\n次世代情報キャリアとして期待される磁気スキルミオンを低電力で高速輸送するため、重金属層と磁性層の界面に1原子層レベルの異種元素を挿入する界面エンジニアリングを施し、スキルミオン安定性を担保しつつスピン軌道トルクを向上する材料と構造を探索した。\n\n\n\n14:55～15:25 (30分)\nZak位相由来の強磁性トポロジカル表面と偏極中性子反射率\n金澤直也(東京大学)\n\n\n電気分極理論の中心概念であるZak位相は、トポロジカル絶縁体とは異なる新しいタイプのトポロジカル表面状態をもたらす。我々はキラル結晶FeSi薄膜において、金属伝導と強磁性を示すZak位相由来の表面状態を実証した。特にキャップ層下に埋もれた表面の強磁性秩序を、偏極中性子反射率測定により直接観測することに成功した。本講演では、Zak位相表面が示す強スピン軌道結合物性や非線形伝導機能についても紹介する。\n\n\n15:25～15:55 (30分)\n量子ビーム相補利用で視るナノ傾斜Ru:LSMO薄膜の深さ方向磁性\n神永健一(東北大学)\n\n\n界面・薄膜・人工構造における磁性は、平均組成だけでは記述できない深さ方向の不均一性に強く影響される。本講演では、ナノ傾斜Ru置換(La\,Sr)MnO3薄膜を題材に、偏極中性子反射率を中心とした量子ビーム相補利用により、埋もれた磁気状態を可視化する試みを紹介する。さらに、濃度場を設計変数とするメゾスコピック磁性研究の今後の可能性を展望する。\n\n\n15:55～16:10 (15分)\n情報交換会(コーヒーブレーク)\n\n\n\nセッション3　学生セッション\n座長：青木裕之 (JAEA)\n\n\n16:10～16:25 (15分)\nRu濃度傾斜LSMO薄膜における異常ホール効果の制御\n安孫子優登(東北大学)\n\n\n異常ホール効果は、磁性酸化物における磁気状態やスピン依存輸送を反映する重要な物性である。本講演では、Ru濃度勾配を導入した(La\,Sr)MnO3薄膜を題材に、勾配の向きによって異常ホール効果が変調する現象を紹介する。さらに、偏極中性子反射率を用いた深さ方向磁気構造解析により、異常ホール効果の変調と界面磁気状態との相関を検討し、その発現機構について議論する。\n\n\n16:25～16:40 (15分)\n交互磁性体MnTeとトポロジカル絶縁体Sb2Te3の界面における近接効果\n岡村宗汰郎(筑波大学)\n\n\n \n\n交互磁性体とトポロジカル絶縁体間に生じる近接効果を検証するため、MBE法により両物質からなるヘテロ構造薄膜を作製した。\n偏極中性子反射率測定の結果、2 Kにおいて界面近傍約1 nmの領域に磁化が生じている可能性が示され、この変化は300 Kで消失した。\nまた、低温で8の字型の異常ホール効果が観測され、発現が界面に起源を有する可能性が示された。\n以上の結果は、両層間における近接効果の発現を示唆するものである。\n\n\n\n\nセッション4　意見交換\n座長：青木裕之 (JAEA)\n\n\n16:40～17:10\n意見交換\n花島隆泰 (CROSS)\n\n\n17:10～\n集合写真等\n\n\n18:30～\n懇親会\n\n\n\n2026年10月8日（木） \n\n\n\n\nプログラム（敬称略）\n\n\n\nセッション5　若手セッション\n座長：廣井孝介 (JAEA)\n\n\n8:45～9:05 (20分) \nORNLでの偏極中性子回折実験装置開発\n梅本好日古(ORNL)\n\n\nラーモア回折法は，磁場中における中性子スピンのラーモア歳差運動を利用し，中性子スピンの位相と面間隔dの比例関係から高空間分解能(delta d/d ~ 10^-4~10^-6)を実現する。\nORNL中性子光学/偏極グループでは，磁気ウォラストンプリズムを用いたラーモア回折デバイスの開発と運用を行っている。当日はラーモア回折法の原理及び実際の測定例について発表する。\n\n\n9:05～9:25 (20分)\n小型in-situ 3Heスピンフィルターの開発\n髙橋慎吾(東京大学)\n\n\n中性子偏極デバイスの一つの3He 中性子スピンフィルターは幅広いエネルギーの中性子偏極を可能とするため、J-PARCの中性子を効果的に偏極可能である特徴を持つ。\n我々は偏極パルス中性子の利用拡大を図るために、J-PARCのビームライン上で時間的に安定した偏極中性子を提供可能な小型のin-situ 3He 中性子スピンフィルターを開発した。\n本発表では当該装置の性能と利用例、今後の展望について報告する。\n\n\n9:25～9:45 (20分) \n量子ビームによるダイヤモンド型金属磁性体の磁気構造研究\n川又雅広(東北大学)\n\n\n磁性イオンがダイヤモンド構造を形成する系では、相互作用の競合により、らせんスピン液体などのエキゾチックな磁性が期待される。最近我々は、Euがダイヤモンド構造を持つ希土類金属間化合物において、磁気相の変化に伴い磁気抵抗やホール抵抗が増大する振る舞いを見出した。本講演では、粉末中性子回折と、共鳴X線回折の偏光解析から各磁気相の磁気構造を示し、磁気構造と輸送現象の関連性について議論する。\n\n\n9:45～9:55 (10分)\n情報交換会(コーヒーブレーク)\n\n\n\nセッション6　SANS利用\n座長：大石一城 (CROSS)\n\n\n9:55～10:25 (30分)\nロングパルス磁場中パルス中性子偏極解析手法の開発と応用\n中島多朗(東京大学)\n\n\n偏極中性子散乱は物質の磁気構造の対称性を決定することができる強力な手法であり、マルチフェロイクス、磁気スキルミオン、交代磁性などの研究で多数利用されている。これらの物質群では磁場による磁気構造の変化が新奇な交差相関応答を生み出すことも多いことから、磁場中の偏極中性子散乱はニーズが高いと考えられる。本発表では申請者等がここ数年MLFにおいて取り組んできたロングパルス磁場下中性子回折に偏極解析を組み合わせる試みについて紹介する。\n\n\n10:25～10:55 (30分) \nらせん磁性金属のスピントロニクス：磁気キラリティーを揃える・測る・使う\n増田英俊(東北大学)\n\n\nらせん磁気構造は局在スピンがらせんを描いて秩序化した構造であり、らせんの巻き方（キラリティー、右巻き・左巻き）の自由度をもつ。このキラリティーが電流と磁場によって制御できることが最近明らかになり、キラリティー自由度を用いたスピントロニクス機能開拓への道筋が拓かれた。講演では主に、偏極中性子回折を用いてキラリティーを直接観測することで、キラリティーの高効率な制御を確立した研究について紹介する。\n\n\n10:55～11:25 (30分) \nMLFにおけるパルス中性子スピンエコー小角散乱装置の開発\n廣井孝介(JAEA)\n\n\nスピンエコー小角散乱法(SE-SANS法)は、試料で起こる極小角の散乱を中性子偏極度の変化から検出するLarmor labeling法の一種であり、MLFの小角散乱装置BL15大観でも到達が難しい極小角域の散乱情報を取得できる可能性がある手法である。 本発表では、近年MLF BL22の偏極度解析環境を利用して開発が進められているSE-SANS法の原理や実験装置、近年得られた実験結果等を紹介する。\n\n\n\nセッション7　学生セッション\n座長：廣井孝介 (JAEA)\n\n\n11:25～11:40 (15分)\n偏極中性子を用いた磁気散乱ホログラフィー\n伊川大樹(茨城大学)\n\n\n通常、磁性合金は仮想原子が歪みのない格子を組むモデルで理解されている。しかし、実際の合金は元素がランダムに配置する構造をしているため、真に合金磁性を理解するには、元素毎に分けて理解する必要がある。我々が開発研究をしている磁気散乱ホログラフィーは、元素選択性のあるホログラフィーに、磁性観測に長けた偏極中性子を用いることで、特定元素周りの局所磁気構造を可視化できる新しい測定技術である。講演では、その原理と測定技術について説明する。\n\n\n\n11:40～11:55 (15分) \nFeB型硼化物の超伝導\n日野豊(電気通信大学)\n\n\n軽元素化合物は高いフォノン振動数と電子格子相互作用の観点から、高い超伝導転移温度（Tc）の実現が期待されている。本研究では、FeB型構造をとることが報告されているが、その超伝導特性については未解明のTB化合物（T：遷移金属、B：ホウ素）、(W\, Ru)Bに着目し、新規超伝導体として(W0.22Ru0.23)B0.55（Tc ＝ 2.2 K）を発見した。本物質はパウリ限界に近い、高い上部臨界磁場（Hc2）を持つことが確認された。よって、中性子小角散乱を用いることによる磁束格子の状態の解明が期待される。\n\n\n11:55～12:55 (60分)\nランチタイム\n\n\n\nセッション8　新奇磁性の最前線\n座長：伊賀文俊 (CROSS)\n\n\n12:55～13:25 (30分)\n中性子散乱の相補利用でみるEuPtSiの磁気スキルミオン格子\n金子耕士(JAEA)\n\n\nMnSiと同じ空間群に属するEuPtSiでは、d電子系と比べて1/10と短周期で強い磁場異方性をもつ磁気スキルミオン格子を形成する。これにより、従来の小角散乱に加え、回折実験も有効となる。Euによる強い中性子吸収による定量的解析の困難を克服するため、偏極中性子の利用が不可欠である。これまでに実施した各種散乱実験の結果について報告する。\n\n\n13:25～13:55 (30分)\n\n中性子と放射光X線で見出すカイラリティと拡張多極子\n岩佐和晃(茨城大学)\n\n\n物質の時空対称性の破れはトポロジカル物性、磁気テクスチャ、交替磁性体に代表されるような電子物性の多様性を引き出す重要な因子である。その対称性を統一的に記述する拡張多極子の理論的枠組みも提唱され、交差相関物性の予想などにつながる議論が可能となっている。本研究では自発的にカイラリティや反転対称性の破れが生じる磁性体を例に、磁気トロイダル双極子や局所磁気揺らぎなどを構造解析から見出した研究を紹介する。\n\n\n13:55～14:25 (30分)\n共鳴非弾性X線散乱で見る強相関電子系物質の電子励起\n石井賢司(量子科学技術研究開発機構)\n\n\n共鳴非弾性Ｘ線散乱は様々な励起状態を元素選択、運動量分解して測定することができる手法であり、放射光源の高輝度化に伴い大きく発展してきた。十数年前に磁気励起やフォノン励起が観測可能であることが示され、中性子非弾性散乱と相補的な実験手法となっている。講演では銅酸化物での研究事例を通して共鳴非弾性Ｘ線散乱の発展を振り返るとともに、NanoTerasuで実現した高性能の装置を利用して、今後どのような研究展開が期待されるかについて紹介したい。\n\n\n14:25～14:35 (30分)\nまとめ\n川北至信(CROSS)\n\n\n14:35～16:05 (90分)\nMLF見学ツアー\n以下のBLを見学します\n・BL15 TAIKAN（ 中性子小角・広角散乱装置  ）\n・BL17 SHARAKU（偏極中性子反射率計）\n\n\n\n参加費\n無料 \n本研究会へのご参加は無料ですが、現地にて開催する情報交換会(コーヒーブレーク)にご出席される場合は、茶菓代の実費として【500円】を当日受付にて申し受けます。\n（※オンライン参加の方は不要です） \n参加申込\n参加登録フォームよりお申込みください。 \n\n\n申込締切\n\n現地参加　2026年9月25日（金）\n\nオンライン参加　2026年10月5日（月） \n懇親会\n\n\n日時：10/7(水) 18:30より \n参加費：一般5500円、学生2000円\n会場：JAEA Tokai Mirai Base ハナミズキカフェ\n  \nMLF見学ツアー\n\n\n10/8(木) 14:25-16:05\n以下のBLを見学します\n・BL15 TAIKAN（ 中性子小角・広角散乱装置  ）\n・BL17 SHARAKU（偏極中性子反射率計）\n参加申込の際に合わせてお申し込みください（外国籍の方は9/7（月）を申込締切とさせていただきます）。 \n\n\n\n\n参加時の注意事項\n・スクリーンショット、録画及び録音はご遠慮下さい。\n・広報活動のため、当日の写真（会場スクリーンや参加者の姿が写っているものを含みます）をホームページ等に使用させていただく場合がございます。あらかじめご了承下さい。 \n問い合わせ先\nCROSS利用推進部（suishin-event[at]cross.or.jp）\n＊[at]を@に置き換えてください \n主催\n一般財団法人 総合科学研究機構（CROSS） \n共催(予定)\nJ-PARCセンター（JAEA・KEK） \n協賛(予定)\nJ-PARC MLF利用者懇談会\n日本中性子科学会\n中性子産業利用推進協議会\n茨城大学
URL:https://neutron.cross.or.jp/ja/events/26100708
LOCATION:AYA’S LABORATORY量子ビーム研究センター（AQBRC）1階大会議室（B101）\, 茨城県那珂郡\, 東海村白方162-1\, Japan
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