μSR（読み）ミューエスアール

デジタル大辞泉

ミュー‐エスアール【μSR】

《μ spin spectroscopy》⇒ミューオンスピン回転

出典　小学館

化学辞典 第2版

μSR
ミユーエスアール

μ spin resonanceの略称．正の電荷をもつミューオン μ^＋ の偏極した磁気モーメントの緩和，あるいは磁場による回転，あるいは共鳴をいう．正負のミューオン μ^± は，それぞれ短寿命(26 ns)の π^± 中間子の崩壊から生じるが，負のミューオン μ^－ は物質中に入ると重い電子のように作用し，電子とカスケード的に入れかわりながら原子核に近づき，最後には原子核に吸収されて短時間のうちに消滅する．それゆえ，μSRが対象とするのは，もっぱら正のミューオン μ^＋ である．μ^＋ は平均寿命2.2 μs で

e^＋_μν_e
に崩壊する．それゆえ，放出される e^＋ を検出することによって，その存在を認識することができる．π^＋ の崩壊で生じる μ^＋ は放射される方向に偏極した1/2のスピンをもち，それによる磁気モーメントは，陽子の磁気モーメントの約3.2倍である．放射される μ^＋ は反磁性物質中ではスピンの偏極を残したまま減速し，それから崩壊するが，崩壊そのものも異方的なので，二つの e^＋ 検出器を μ^＋ が到達する物体の前後に配置すると，図(a)のような2本の減衰曲線を観測することができる．実際の測定では μ^＋ 粒子1個ずつについて入射信号をスタートとして崩壊するまでの時間を測る．およそ 10⁶ 個のデータを自動的に蓄積して減衰曲線がつくられる．この測定系に磁場を加えると，磁気モーメントが歳差運動を起こすので，崩壊の異方性が回転し，図(b)のように減衰曲線が振動する．このようなデータを集めることによって，μ^＋ と物質との相互作用を調べることができる．これがμSRの測定原理である．さらに μ^＋ は，最終的には媒体中で，電子を捕獲してミュオニウムMuになる(μ^＋ のまま崩壊するか，Muになってから崩壊するかは媒体に依存する)が，質量は陽子のほぼ1/9なので，質量の軽い水素原子としてふるまう．Muに対する磁場の影響は，電子の磁気モーメントが μ^＋ の磁気モーメントよりはるかに大きいので，観測される歳差運動は e^－ によるもので μ^＋ だけによるものとはまったく違ってくる．ミュオニウムに対する磁気共鳴をμSRと区別してMSRとよぶことがある．

出典　森北出版「化学辞典（第2版）」