p Pela primeira vez no mundo, NIMS, JAEA e J-PARC tiveram sucesso em observar arranjos de spin de elétrons em materiais de amostra, aplicando um feixe de nêutrons a uma amostra e quantificando os nêutrons transmitidos através dela. Os métodos convencionais de medição de nêutrons espalhados pelos spins em vários ângulos são principalmente incompatíveis com o equipamento do ambiente de amostra que bloqueia os nêutrons espalhados. O método recentemente desenvolvido mede a transmissão linear de nêutrons através de um material de amostra de uma fonte de feixe de nêutrons, minimizando essa dificuldade. Assim, a nova espectroscopia de transmissão é uma ferramenta promissora para medições de arranjos de spin sob várias condições extremas. p Condições extremas, como ultra-alta pressão, campo magnético ultra-alto, e as temperaturas ultrabaixas são fronteiras atraentes no magnetismo. A difratometria de nêutrons, que mede nêutrons espalhados pelos spins em vários ângulos, tem sido uma ferramenta exclusiva para esclarecer diretamente os arranjos de spin. Contudo, não é fácil medir nêutrons espalhados na amostra sob condições extremas, porque as gerações de tais condições extremas são possíveis em menores, mais estreito, ou espaço de amostra mais fino no equipamento do ambiente de amostra; consequentemente, o equipamento cobre quase todos os aspectos dos nêutrons espalhados.

p Quando um feixe de nêutrons é aplicado a um material de amostra, os nêutrons transmitidos através do material se atenuam na proporção em que são espalhados. A equipe de pesquisa liderada pelo NIMS, portanto, levantou a hipótese de que os arranjos de spin em materiais poderiam ser caracterizados simplesmente medindo os nêutrons transmitidos. A equipe aplicou pulsos de nêutrons produzidos no J-PARC a uma amostra de óxido de níquel com arranjos de spin conhecidos e analisou a relação entre a intensidade e o comprimento de onda dos nêutrons transmitidos através do material. A equipe descobriu que a intensidade de transmissão de nêutrons de comprimentos de onda específicos - que deveriam responder a arranjos de spin conhecidos - era muito baixa. Os feixes de nêutrons incidentes são sempre transmitidos através de um material de amostra de forma linear, portanto, o novo método requer apenas um pequeno orifício no equipamento do ambiente de amostra e melhora muito a flexibilidade no projeto do equipamento.

p Este estudo demonstrou que as medições de transmissão de nêutrons são um método eficaz de caracterizar arranjos de spin em materiais sob várias condições extremas. Em estudos futuros, vamos aproveitar o princípio de funcionamento deste método para projetar dispositivos geradores de condições extremas, facilitando a busca por novos arranjos de spin. Além disso, a aplicação do novo método ―transmissão linear de feixes incidentes através de materiais de amostra ― à radiografia de nêutrons permitiria a observação não destrutiva do estado de spin dentro de dispositivos magnéticos, o que tem sido impossível de conseguir por meio de técnicas conhecidas. Isso poderia facilitar o desenvolvimento de dispositivos magnéticos mais avançados.