中國人民大學(xué)“行知”冷中子三軸極化譜儀首篇實(shí)驗(yàn)成果論文發(fā)表
中子散射譜儀是建設(shè)在反應(yīng)堆中子源或散裂中子源上的大型科學(xué)儀器?！靶兄崩渲凶尤S極化譜儀和“博雅”冷中子廣譜譜儀是中國人民大學(xué)物理系鮑威教授領(lǐng)導(dǎo)的中子團(tuán)隊(duì)歷時(shí)六年（2013-2018）在中國原子能科學(xué)研究院中國先進(jìn)研究堆（CARR堆）中子源上建設(shè)完成的兩臺具有國際先進(jìn)水平的中子譜儀。
譜儀建設(shè)完成后，在中國原子能科學(xué)研究院CARR堆高效開堆運(yùn)行的有利支持下，中國人民大學(xué)物理系程鵬副教授利用“行知”譜儀系統(tǒng)研究了鐵基超導(dǎo)材料Ba(Fe0.92-xCo0.08Vx)2As2中的超導(dǎo)電性和反鐵磁序隨磁性雜質(zhì)V摻雜的演化，發(fā)現(xiàn)V的摻入可以將無反鐵磁序的超導(dǎo)體調(diào)制為具有C型反鐵磁長程序的材料，調(diào)制出的反鐵磁序的磁矩呈現(xiàn)出dome形狀演化行為，并且在部分摻雜區(qū)域出現(xiàn)奇異的反鐵磁Griffiths相。研究結(jié)果表明Ba(Fe0.92-xCo0.08Vx)2As2可能成為研究奇異磁性關(guān)聯(lián)的重要體系，并對鐵基超導(dǎo)機(jī)理的研究具有積極意義。該研究成果于2020年5月28日在Physical Review B在線發(fā)表，是“行知”譜儀建成以來發(fā)表的第一篇科研文章，標(biāo)志著“行知”譜儀已經(jīng)正式開啟了在科學(xué)前沿領(lǐng)域的攻關(guān)旅程。
圖2：“行知”對Ba(Fe0.92-xCo0.08Vx)2As2磁布拉格峰的部分測量和擬合結(jié)果（左）；依據(jù)“行知”所測結(jié)果勾勒出Ba(Fe0.92-xCo0.08Vx)2As2的相圖（右）。
在該研究工作中，物理系研究生盛潔明、李興光和田叢寬合成了實(shí)驗(yàn)樣品并參與了部分中子散射實(shí)驗(yàn)工作，論文的主要合作者還包括物理系中子團(tuán)隊(duì)全體成員和夏天龍教授、中國工程物理研究院綿陽堆“鯤鵬”冷中子三軸譜儀團(tuán)隊(duì)、南方科技大學(xué)和中國散裂中子源等多個(gè)課題組。該研究工作得到了國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)、國家自然科學(xué)基金以及中國人民大學(xué)研究基金的資助。
需要特別指出的是，“行知”是國內(nèi)首臺具備中子自旋極化分析功能的三軸譜儀，“博雅”是同類型世界首臺建設(shè)完成的冷中子廣譜譜儀。在譜儀建設(shè)過程中，物理系張紅霞高級工程師負(fù)責(zé)兩臺譜儀的機(jī)械總體設(shè)計(jì)及安裝準(zhǔn)直工作，程鵬副教授負(fù)責(zé)“行知”譜儀的物理設(shè)計(jì)和調(diào)試運(yùn)行，徐大業(yè)高級工程師負(fù)責(zé)兩臺譜儀的軟件電控設(shè)計(jì)和調(diào)試，汪晉辰講師負(fù)責(zé)“博雅”譜儀的物理設(shè)計(jì)和調(diào)試運(yùn)行，劉娟娟講師負(fù)責(zé)兩臺譜儀極端樣品環(huán)境的調(diào)試運(yùn)行，羅偉完成了“博雅”譜儀數(shù)據(jù)處理軟件的編寫，項(xiàng)目合作單位中國原子能科學(xué)研究院中子散射團(tuán)隊(duì)在譜儀建造和開堆運(yùn)行調(diào)試中給予了大力支持和幫助。建成后的兩臺譜儀在2019年經(jīng)過多輪專家技術(shù)驗(yàn)收，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到或優(yōu)于驗(yàn)收指標(biāo)，受到專家一致好評。
“行知”和“博雅”組成的大型中子散射實(shí)驗(yàn)平臺，在凝聚態(tài)物理、化學(xué)、材料等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。中國人民大學(xué)物理系中子團(tuán)隊(duì)歡迎國內(nèi)外相關(guān)課題組前來開展合作研究。
附論文鏈接：
https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevB.101.174516
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