Por primera vez en el mundo NIMS, JAEA y J-PARC lograron de manera conjunta observar arreglos de espín de electrones en materiales de muestra aplicando un haz de neutrones a una muestra y cuantificando los neutrones transmitidos a través de ella. Los métodos convencionales que miden los neutrones dispersos por los espines en varios ángulos son principalmente incompatibles con el equipo del entorno de muestra que bloquea los neutrones dispersos. El método recientemente desarrollado mide la transmisión lineal de neutrones a través de un material de muestra de una fuente de haz de neutrones, minimizando esta dificultad. Por lo tanto, la nueva espectroscopia de transmisión es una herramienta prometedora para medir las disposiciones de espín en diversas condiciones extremas.

Condiciones extremas como presión ultra alta, campo magnético ultra alto, y las temperaturas ultrabajas son fronteras atractivas en el magnetismo. La difractometría de neutrones que mide los neutrones dispersos por los espines en varios ángulos ha sido una herramienta única para aclarar directamente los arreglos de espín. Sin embargo, no es fácil medir los neutrones dispersos en la muestra en condiciones extremas, porque las generaciones de condiciones tan extremas son posibles en más estrecho o espacio de muestra más delgado en el equipo de ambiente de muestra; como consecuencia, el equipo cubre casi todos los aspectos de los neutrones dispersos.

Cuando se aplica un haz de neutrones a un material de muestra, los neutrones transmitidos a través del material se atenúan en proporción al grado en que se dispersan. Por lo tanto, el equipo de investigación dirigido por el NIMS planteó la hipótesis de que los arreglos de espín en los materiales podrían caracterizarse simplemente midiendo los neutrones transmitidos. El equipo aplicó pulsos de neutrones producidos en J-PARC a una muestra de óxido de níquel con arreglos de giro conocidos y analizó la relación entre la intensidad y la longitud de onda de los neutrones transmitidos a través del material. El equipo descubrió que la intensidad de transmisión de neutrones de longitudes de onda específicas, que se esperaba que respondieran a arreglos de espín conocidos, era muy baja. Los haces de neutrones incidentes siempre se transmiten a través de un material de muestra de forma lineal, por eso, El nuevo método requiere solo un pequeño orificio pasante en el equipo del entorno de muestra y mejora en gran medida la flexibilidad en el diseño del equipo.

Este estudio demostró que las mediciones de transmisión de neutrones son un método eficaz para caracterizar los arreglos de espín en materiales bajo diversas condiciones extremas. En estudios futuros, Aprovecharemos el principio de funcionamiento de este método para diseñar dispositivos generadores de condiciones extremas, facilitando la búsqueda de nuevos arreglos de giro. Además, La aplicación del nuevo método (transmisión lineal de haces incidentes a través de materiales de muestra) a la radiografía de neutrones permitiría la observación no destructiva del estado de giro dentro de los dispositivos magnéticos. lo cual ha sido imposible de lograr mediante técnicas conocidas. Esto podría facilitar el desarrollo de dispositivos magnéticos más avanzados.