世界上首次成功分析高压下的三维中子极化

由NIMS、JAEA和朗之万研究所组成的联合研究小组开发了一种完全由非磁性材料组成的高压电池。随后，该团队首次成功使用该团队研发的电池，在数千兆帕的极高压力下分析三维中子极化。这种技术适用于电子自旋排列的详细分析。该团队还发现了一种潜在的材料，因为它在高压下具有多重铁性特征，因此它具有下一代PC存储材料的潜力。这种技术可以用来理解各种材料中电子自旋排列的压力引起的变化，并通过控制自旋来开发新材料。

电子的自旋从根本上决定了材料的磁性。近年来，通过控制电子自旋的研究，发展了包括多铁性材料在内的新型功能材料。在开发这些材料的过程中，有必要使用中子衍射技术来观察材料中的自旋排列。三维中子极化分析在确定精确的自旋排列和控制三维中子自旋方向方面特别有效。然而，这种技术的使用需要一种装置，其中样品材料可以保持在完全非磁性的状态，以便保持样品的中子自旋极化的独特程度。

在这项研究中，NIMS领导的团队通过用由钻石颗粒制成的非磁性复合材料取代传统的磁性电池材料，开发出了一种完全非磁性的高压电池。该团队随后证实，使用新开发的电池不会降低样品材料中中子自旋极化的程度。该团队还发现了一种材料，在非磁性环境中的正常压力下不是铁电体，但在承受数万个大气压时会变成铁电体和多铁性。

这项研究开发的技术不仅可以应用于多铁性材料的开发，还可以应用于超导和其他功能材料的开发，这些材料的功能与旋转排列密切相关。

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