同步輻射研究中心中子小組

SIKA用戶李昺教授(中國科學院金屬研究所)與多國學者共同研究的成果，3月28日發表於「自然」期刊。他們發現了某些塑膠晶體在壓力改變時，會產生巨大的壓熱效應 (colossal barocaloric effects)，巨大的壓熱效應係由於晶體中非尋常的有序—無序之相變化。此研究成果可望成為新一代固態製冷科技的契機。該團隊利用日本J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex,) 和澳洲ANSTO (Australia’s Nuclear Science and Technology Organisation) 的中子儀器測量此變化的分子動力狀態，其實驗結果與電腦理論模擬一致。本中心駐澳SIKA儀器科學家矢野真一郎博士利用SIKA對該材料進行中子散射實驗，從非同調彈性散射訊號中，找出結構中的不規則相變化，確認氫鍵在此壓熱效應中扮演關鍵作用。

冷中子三軸散射儀SIKA為探討低能量激發現象的實驗利器，可用來探究材料的未知能態，例如超導體、強關聯系統、低維磁性等材料。國科會與澳洲於2005年簽訂「台澳中子束應用協議」，同意由台灣在澳洲ANSTO建置中子儀器SIKA，2013年起，國科會(後改制為科技部)責成本中心運維台澳中子計畫。

Nature volume 567, pages 506–510 (2019)

台灣淡江大學彭維鋒教授研究團隊與日本大阪大學及澳洲ANSTO團隊合作使用台灣擁有之冷中子三軸散射儀(SIKA)發表第一篇科學論文。

在剛發表的國際期刊(Physical Review B)中，彭教授使用SIKA研究(Ni_0.4Mn_0.6)TiO₃單晶中的空間自旋 – 自旋關聯性和自旋弛滯過程。

該固溶體的母體化合物是具有反鐵磁性的正交易磁化軸。當混合比例達40/60時長程磁序被抑制並且形成玻璃狀磁性接地狀態，可能託管磁性紋理，例如Skyrmion具有用於自旋電子學的可能的技術應用。

團隊使用SIKA散射儀研究自旋 – 自旋相關性的維數和自旋系統的通用性類。發現空間相關性在平面上比平面之外大三倍以上，但是兩個方向上的弛豫過程在彼此的實驗誤差內。

原文請參考 “Correlations and dynamics of spins in an XY-like spin-glass (Ni_0.4Mn_0.6)TiO₃ single crystal system”, R. S. Solanki, S. -H. Hsieh, C. H. Du, G. Deng, C. W. Wang, J. S. Gardner, H. Tonomoto, T. Kimura and W. F. Pong

Phys. Rev. B 95, 024425 (2017)

DOI:https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.024425

由台灣出資及建造的冷中子三軸散射儀，於2015年6月12日取得營運執照，即日起可以開始執行用戶實驗。

由同步輻射研究中心負責運行維護的冷中子三軸散射儀-SIKA，於2014年取得第一個中子散射圖譜。