中性子構造物性研究室

物質の性質を中性子線をつかって原子レベルで調べて理解することを目指している物性物理学、磁性物理学のグループです。J-PARCを中心に中性子施設を利用します。そのため、東海キャンパスを拠点にしています。詳しくは→About Us

研究室を探している学生さんへ

3年生への先輩からのメッセージ　2018年度版

研究室パンフレット2018年度版あります。(PDF)

学会でプロに説明する杉本くん（当時４年生）

2018.12.4　　　日本中性子科学会第１８回年会において、福本くん(M2）、上地くん（M1）が優秀ポスター賞を受賞しました。４０件近いなかからダブル受賞は快挙です。おめでとう！
受賞タイトル　
福本陽平　「中性子用ホログラムシミュレーョンソフトの開発とBドープ6H-SiCの局所構造解析」
上地昇一　「対象元素の拡大による白色中性子ホログラフィーの展開」

左から二人目が福本君（M2）、３人目が上地君（M1）

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最近の研究室のできごと

2019.8.5　　東海キャンパスにある岩佐先生の四軸X線回折装置で、水素を吸蔵させたSi単結晶のX線回折実験を行いました。岩佐先生にサポートいただき、Si単結晶が水素をすって格子がひずんだかどうかを観測する実験です。大山研としては初めての実験です、

　

2019.8.3　　工学部（日立キャンパス）でオープンキャンパスがあり、研究室の説明をしました。暑いなか、物質科学工学科にも意識の高い高校生がたくさん来てくれて、楽しい時間でした。

2019.7.25 ４年の荒瀬くんの研究で、東海キャンパスで磁化測定をおこないました。試料はTmをドープしたYbB6です。Tmの価数の異常を観測する磁性物理学の実験です。

2019.7.18　　４年生の荒瀬くん、石﨑くん、野田くんが修士試験の合格しました。おめでとう！

2019.7.15-18　放射光X線施設SPring-8（兵庫県播磨）にいき、希土類化合物での蛍光X線ホログラフィー実験を行いました。４年生は初めて、M1くんも2回目です。試料は強相関電子系RB6 (R: Yb, La)です。

　

　

　
自然が豊かな場所なので、敷地内にこんなお客も　　　　　宿泊していた部屋です。

2019.7.11　　東海キャンパスで希土類絶縁体YbCuS2の磁化測定の実験をしました。CROSS東海所有のSQUID型磁化測定装置を利用させていただきました。磁化測定は物性測定の基本なので、会社にいってからも役に立つ技術です。東海は固体物理学実験の装置が充実しています。
　
2019.7.6　　　大学院の入試があり、荒瀬くん、石﨑くん、野田くんが面接をうけました。３人ともしっかりと対応していました。 2019,7.1-2　　荒瀬くん(B4）が理学部伊賀研で、(YbTm)B6単結晶作りの原料となる焼結体を作成しました。
　
静水圧(200kgf/cm2)で固めた粉末棒をとりだすところ。簡単にこわれるので慎重に

2019.6.28　　英語論文セミナーをやりました。担当はM1の杉本くんで、熱電材料としてMg2Sn, Mg2Siが有望であることを示した以下の論文の説明をしました。

Highly effective Mg2Si1－xSnx thermoelectrics
著者：V. K. Zaitsev他
掲載雑誌：Phys. Rev. B 74, (2006) 045207
2019.6.26　　４年生の固体物理の勉強会をやりました。教科書はキッテル。担当は石﨑くんで、常磁性体での帯磁率の理論的背景を勉強しました。

2019.6.24　　最長記録の２週間の実験がおわりました。長いしきついしトラブルの多い実験だったので、実験撤収後に打ち上げをやりました。みんなお疲れ様でした。

2019.6.18-25 中性子ホログラフィーの実験が続きます。今回は、杉本くん(M1）の熱電材料の実験と荒瀬くん(B4)、上地くん(M2)の希土類ホウ化物の実験です。

　　
午前４時の戦い。単結晶試料(YbB6）の[100]結晶軸をさがしています。

戦いをおえて朝ごはん（７時）

徹夜の戦いの痕跡。徹夜だからちょっと病んでいるところも。

2019.6.21　　中性子実験の準備のため、東海キャンパスにある蛍光X線分析装置をつかい、希土類ホウ化物YbB6単結晶試料の組成分析をおこないました。東海には装置が充実しているので、おもいついたらすぐに測定ができます。

測定準備のため液体窒素をいれているところ。 2019.6.20　　希土類ホウ化物TmドープYbB6の単結晶作成を東海キャンパスで荒瀬くん(B4）を中心にやりました。Floating Zone法です。理学部の伊賀先生、松浦さんにご指導いただきました。結晶育成は大山研としてははじめてチャレンジする分野です。

　

2019.6.12-18　　　名工大の林先生と学生さんといっしょにJ-PARCで偏極中性子ホログラフィー実験をやりました。中性子スピンを一つの方向にそろえたビームでFeCo単結晶の磁気成分を取り出す実験です。J-PARCの奥さん、奥平さんとの共同研究です。これは世界でも初めての試みで、非常に野心的な実験です。つまり、とても難しい実験ですが、世界のトップを走るには必要なチャレンジです。磁場を綿密に設置するのがポイントです。

　
中性子光学の専門家である奥平さん(J-PARC）

　
茨城大と名工大の学生さんが手分けして実験を進めます。
実験がはじまれば、土日も深夜も実験です。

2019.6.11　　明日からJ-PARC実験で、準備の都合で東海にある宿舎にとまりました。いい機会なので、上地くん、金澤くんの就活終了お祝いを盛大にやりました。�野田くんたちが美味しい中華をたくさんつくってくれました。明日からの実験に参加する名工大の後藤くん、中田くんも参加です。賑やかないいお祝いの会でした。
　
2019.5.30-31　　放射線の影響をシミュレーションするソフトPHITSの講習会に研究室で参加しました。みっちり二日間の実習です。ビーム実験のシミュレーションに関してはいろんな計算が簡単にできるのでおどろきました。これまでのデータ解析をより定量化するのに直接役にたちそうですし、学生さんのい卒論、修論にもつかえそうです。また、企業の方もたくさん参加していたので、卒業後の仕事でも役にたつのかもしれません。

試料に中性子をあてたときの発生ガンマ線の軌跡をかかせてみました。 2019.5.26-6.2　　J-PARCで中性子ホログラフィー実験です。今回は新しい挑戦として、水素化した物質で測定して、水素がみえるかどうかを調べます。４年生の３人には中性子デビューです。
　
みんなで組み立て中　　　　　　　　　　　　　　　　　装置が完成してお約束の一息。

　　　　
実験ノートをとるのも重要です。M2の上地くんからおそわったことを
ノートにとる４年生（野田くん、荒瀬くん、石﨑くん）

2019.5.24　　週末から中性子実験があるので、その準備でJ-PARCで装置組み立てをみんなでやりました。すでに実験に使っている検出器台と、ゴニオメーターのパーツを交換するのですが、重量物なのでみんなでやる必要があります。４年生の石﨑くん、野田くんにとっては、J-PARCデビューです。
　
　　 2019.5.23　　４年生の荒瀬くん、石﨑くん、野田くんが理学部の伊賀研究室にいき、希土類化合物の試料作成をしました。今回は、単結晶試料をつくるため、5月16日につくった原料を200MPaくらいの高圧をかけて棒状にする工程を伊賀研究室の松浦さんにおそわりました。かなり職人技ですが、以外といい感じにできました。

2019.5.23　　４年生は週１くらいで名著キッテルの「固体物理学入門」をつかって、固体物理学の勉強です。一人が４ページくらいを担当して、みんなに説明していきます。今日は、野田くんがイオン結合の仕組みについて説明しました。

2019.5.22　　研究室では定期的にセミナーをやります。今日は上地くん（M2)が以下のホログラフィーの論文を説明しました。

Multiple-wavelength neutron holography with pulsed neutrons
Hayashi et al.
Science Advances, 3 (2017) e1700294

2019.5.16 ４年生の荒瀬くん、石﨑くん、野田くんと上地くん（M2）が、理学部の伊賀研で、希土類ホウ化物RB6の試料作りに挑戦です。試料つくりのプロである伊賀先生、松浦さん(D1)にご指導いただきました。試料つくりは大山研の新しいアプローチです。
　
2019.4.24-26 東海キャンパスの低温X線回折装置で、希土類磁性体YbCuS2の構造転移の実験をおこないました。広島大学の鬼丸先生との共同研究で、電気抵抗が260Kで異常を示すようなので、250Kから300Kまでの間で結晶構造がかわるのかかどうかを観測します。この実験は新４年生が中心です。
　
　　　　

2019.4.17-22 今年度最初のBL10中性子ホログラフィー実験です。名工大のM1の後藤くんも参加です。今回は、ガンマ線のバックグランドの原因を探す実験に重点をおきました。今後、精度をあげていくには重要なデータです。
2019.4.12　　埼玉大学の小坂研究室にお邪魔して、X線ラウエカメラを使わせていただきました。中性子実験に使う単結晶の軸だしが目的です。実験のあと、新４年生もいっしょに小坂研の様々な試料作成装置、実験装置を見学させていただきました。茨城大にはあまりない装置群なので、勉強になります。山本くん(M1）の試料もここで作成いただきました。
　
2019.4.11　　新４年生３人の歓迎会をキャンパス近くの居酒屋さんでやりました。お酒のむ人も飲まない人も楽しい会でした。熱意ある学生さんが集まる研究室になってきました。
2019.4.10　　マテリアル工学科で研究室紹介を新４年生にしました。新しく４年生の荒瀬くん、野田くん、石﨑くんの３人がメンバーにくわわり、８人の研究室になりました。一緒にいい仕事をしましょう。 2019.4.1 大山教授の申請した研究計画が「新学術領域　Hydrogenomics」の公募研究として採択されました。これからは水素も大山研のテーマです。

2018年度

2019.3.25　　大山研最初の卒業生、福本くんの卒業のお祝い会です。幸い、全員集まってくれました。おめでとう！

記念品は、福本くんのデータをプリントしたマグカップです。

2019.3.18-25　　J-PARCで中性子ホログラフィー実験です。４年生中心に実験がすすみます。

2019.3.14-17　　日本物理学会年会に参加し、山本くん(B4)、杉本くん(B4)がポスター発表しました。たくさんの専門家が議論にきてくれました。これで今年度の発表は終了です。

希土類磁性の専門家である日本原子力研究開発機構の
金子先生とお食事。

2019.3.6　　　工学部マテリアル工学科の３年生が７人、J-PARCと研究室見学にきてくれました。J-PARCの中性子実験室を見学してもらったあと、研究室で先輩3人といろいろお話ししてもらいました。

2019.3.2-3　　奈良先端大で開催された新学術領域「3D活性サイト科学」の第９回報告会で、福本くんがLED材料SiCについての発表をしました。

2019.2.28 大山教授がWorkshop of Thermoelectric Materials at Ibaraki Univ.で熱電材料研究での中性子ホログラフィーの役割について講演しました。

2019.2.21-28 J-PARCで中性子ホログエラフィー実験の開始です。今回は新しくGe型γ線検出器を用いた高精度の実験への挑戦です。今回は４年性の二人が活躍しています。

2019.2.19　　福本くん(M2)の修論発表でした。タイトルは「中性子ホログラフィーの開発研究に伴うシミュレーションソフト開発と白色LED材料SiCの研究」。オリジナリティーのある立派な発表でした。厳しい質問もありましたが、審査員の評価も上々です。お疲れ様！！

2019.2.14　　マテリアル工学科の３年生が６名、J-PARCと研究室見学にきてくれました。見学のあと、先輩二人と１時間ぐらいお話しし、東海での生活とかいろいろ質問してくれました。

2019.2.13　　今日はマテリアル工学科の卒研発表でした。杉本くん、山本くんが一年間の研究を立派に発表しました。内容がごりっごりの固体物理なので、マテリアルのなかでは異質感のある研究ですが、レベルの高いものでした。（記念写真とれず残念！！）

2019.2.4-5　上地君（M1）、金澤君(M1)がロンドンにある日本大使館で開催された国際シンポジウム「Symposium on 3D Active-site Science in London,」に参加し、ポスター発表をしました。新学術領域での大門賞受賞のご褒美です。大使にもご挨拶をいただきました。

大使館の玄関です。歴史的な立派な建物。　　　名物の二階建てバスが茨交のように普通に走っています。
バッキンガム宮殿のすぐ近く。

ひと仕事終えて、Pubでのお疲れさん会。　　　　　　　　　　　日本大使館の外観です。
左はMAX-IV（Sweden）の橋下さんと、
やはり受賞者として招待された林原さん（首都大学東京）
なんといっても大使館ですからスーツです。

Jensさんと上地くん。（掲載許可ずみ）

2019.1.11　　大山教授が日本放射光学会に招待され、第32回日本放射光学会年会（福岡）のシンポジウムで招待講演をおこないました。光栄なことです。

タイトル：J-PARC白色中性子ビームによる軽元素局所構造の観測（招待講演）

2019.1.7-9　　M1の上地くん、金澤くん、４年の杉本くん、山本くんが17th Korea-Japan Meeting on Neutron Scattering（日韓中性子研究会）に参加しました。杉本くん、山本くんには初めての国際会議での発表です。英語のポスター発表も初めてですが、がんばりました。

正面に見える高いビルが今回のホテルのあたり。　　　レセプションで韓国のご馳走をいただく。

2018.12.26　　　工学部物質科学工学科の１年生のJ-PARCおよび東海キャンパス見学をやりました。J-PARCの装置群を見学し、そこでの先端サイエンスについて説明しました。また東海キャンパスで、院生の先輩と卒研や進学について話をしました。

2018.12.25　　　原子核物理学の専門家とお会いし、ホログラフィーでの散乱理論について貴重な議論をしていただきました。学生さんも議論にくわわり、原子核物理について多くのことを教えていただきました。

2018.12.14　　　大山教授が主査を務める平成３０年度物質科学研究会が東京で開催されました、。テーマは「熱電材料開発の最前線と中性子の応用」で、大山教授も中性子の利用について１時間講演をしました。熱電材料の研究をしている杉本くんもスーツをきて参加です。

2018.12.6-13 J-PARCで中性子ホログラフィー実験を行いました。今回は、熱電材料BドープMg2SiのB位置決定の実験、LiNbO3での世界初の透過型中性子ホログラフィーの試験実験、粉末中性子ホログラフィー実験をおこないました。どれも新しいチャレンジです。１１月に引き続き、名工大の後藤くん（４年）も実験に参加です、

単結晶の軸の方位を中性子ブラッグ反射をつかってきめているところ。

2018.12.4 日本中性子科学会第１８回年会において、福本くん(M2）、上地くん（M1）が優秀ポスター賞を受賞しました。おめでとう！

受賞タイトル　
福本陽平　「中性子用ホログラムシミュレーョンソフトの開発とBドープ6H-SiCの局所構造解析」
上地昇一　「対象元素の拡大による白色中性子ホログラフィーの展開」

左から二人目が福本くん(M2)、３人目が上地くん(M1)。

大学本部のニュースにものりました。->こちら
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2018.12.4-5　　第１８回　日本中性子科学会年会（水戸市）が開催され、学生さん全員がポスター発表しました。大山教授も口頭発表をしました。今回の年会では、発表件数で茨城大学が東大や東北大、J-PARCのような巨大機関を抑えて一位になりました。茨城大の量子線科学全体の勢いがある証拠です。

　　

学生さんそれぞれ立派に発表しました。

2018.11.29　　　理学部の桑原研と合同で、M2の修士論文中間報告会を水戸で行いました。大山研、桑原研の学生にくわえ、物理の伊賀先生、岩佐先生、横山先生、中野先生にも参加いただき、福本くんがホログラフィーについての修論発表しました。

2018.22-23　　　J-PARC中性子ミュオンスクール（主催J-PARC）の実習に上地くん、金澤くんもとりくみました。ラジオグラフィーと高圧高温構造解析装置の実習に参加しました。茨城大の正規単位なので教員も立会います。外国人といっしょの実習なので、海外で実験しているみたいです。もちろん作業に必要な会話は英語です。

中国人のHuangさん、英国人のAndyさんと、中性子ラジオグラフィーの実験中の上地くん

2018.11.21 　11月20-24日に東海で開催されたJ-PARC中性子ミュオンスクール（主催J-PARC）で、大山教授がNeutron DIffractionの講義をしました。３５人くらいの参加者があり、半分が外国人です。たくさんの質問がありました。このスクールは「J-PARC中性子ミュオンスクール特別実習」として、正規の単位になっていて、うちからはM1の上地くん、金澤くんが参加しました。

2018.11.13　　実験の合間に名工大の後藤くんを囲む会をやりました。いつもながら福本くん(M2)がおいしい料理を作ってくれました。

2018.11.08-15 J-pARCで中性子ホログラフィー実験です。４ヶ月ぶりです。今回は名工大の４年生の後藤さんも参加して、一緒に実験をしました。LED材料の局所構造観測がテーマの実験です。

2018.11.3 こうがく祭で、「虹の万華鏡を作ろう」という科学おもちゃものの出し物をやりました。お子さん向けの工作なので、ご家族ずれがたくさん来てくれました。また、1年生が研究室訪問に来てくれたので、うちの研究室のやっていることを説明しました。

2018.10.30　　　中間発表の打ち上げもかねて、西研、佐藤研、大山研合同で、「芋煮会」をやりました。山形と宮城の風習で、ほんとうは河原で火を焚いてやるんですけれど。学生さんも沢山きて楽しい会でした。

2018.11.3　　M1の金澤くんが、インターンシップのため上海に１週間ほど滞在しました。

2018.10.30　　　４年生の卒業研究の中間発表会があり、杉本くん、山本くんが研究成果を発表しました。

杉本くん　「白色中性子ホログラフィーによる熱電材料Mg2Siの研究」
山本くん　「希土類絶縁体YbAgS2の構造転移の研究」

二人とも立派に発表しました。なぜだか３年生が沢山聞きにきてくれたようです。

2018.10.13-14　　新学術領域「3D活性サイト科学」第８回報告会において、金澤くん(M1）が大門賞を受賞しました。ホログラフィーの専門家の会議での受賞です。副賞は、ヨーロッパで開催される国際ワークショップへの参加。おめでとう！

受賞タイトル：「粉末中性子ホログラフィーの開発」

大門先生（奈良先端大）と金澤君

2018.10.13-14 　大山研も参加している研究プロジェクト新学術領域「3D活性サイト科学」の第８回報告会が茨城大水戸キャンパスで開催されました。茨城大が幹事としての開催です。大山研の学生さん5人もポスター発表しました。４年生の山本くん、杉本くんは人生最初の発表で、分子研所長の川合先生はじめ著名な先生がたに自分の研究を説明しました。二人とも立派でした。で、金澤君が、優秀なポスターに贈られる大門賞を受賞しました！副賞は、来年ヨーロッパで行われる国際ワークショップへの招待です。

2018.9.26　　茨城県の事業「平成３０年度茨城県中性子ビームライン等の量子線を活用した人材育成業務」において、大山教授が県の研究センターなどの方々１９人に、構造物性研究の意義と中性子の特色について講義しました。

2018.9.25　　　2018 ハノイ科学大学サマーセミナーで来日したベトナム人の学生さん４人に、大山教授が茨城大での中性子科学について、材料科学を中心に講義しました。また、マテリアル工学科の実験室の見学もしました。４人とも積極的で楽しい時間でした。

2018.9.22　　大学の企画「茨城大学1dayキャンパスin茨城高校」で、大山教授が茨城高校の１年生に模擬授業を２回行いました。タイトルは「加速器型中性子ビームでみる物質の姿　　ー茨城が誇る先端量子線科学ー」。皆さん、集中して話をきいてくれて、講義後にも質問してくれました。

2018.9.11　　大山教授が日本物理学会から招待講演の依頼を受け、同志社大で行われた２０１８年秋季大会でホログラフィーの最新の成果を発表しました。

講演タイトル：白色中性子ホログラフィーによるドープ系材料の局所構造の可視化（招待講演）

研究室の研究が日本物理学会からも高く評価されたということですから、たいへん光栄なことです。

2018.8.29　　　九州大学の光田先生Grと大山研とが共同研究の論文が日本物理学会の英文誌Journal of the Physical Society of Japan誌に掲載受理されました。光田研の学生さんの論文です。おめでとう！
価数揺動物質YbPdにおけるYbイオン価数秩序と磁気秩序の複合構造を初めて明らかにすることに成功したもので、純良試料合成とiMATERIAでの極低温中性子回折測定がもたらした成果です。

2018.8.26　　ヨーロッパ結晶学会国際会議ECM31において、上地くん（M1）が、名誉あるJacek Grochowski Memorial Poster Prizeを受賞しました。この賞には年齢制限がなく、修士学生の受賞はたいへんな快挙です。伝統ある学会から研究を評価されたことは、研究室としてもたいへん光栄なことです。おめでとう！