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論文

Emergent spin-1 Haldane gap and ferroelectricity in a frustrated spin-$$frac{1}{2}$$ ladder

上田 宏*; 小野田 繁樹*; 山口 泰弘*; 木村 剛*; 吉澤 大智*; 森岡 俊晶*; 萩原 政幸*; 萩原 雅人*; 左右田 稔*; 益田 隆嗣*; et al.

Physical Review B, 101(14), p.140408_1 - 140408_6, 2020/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.101.140408
 被引用回数：4 パーセンタイル：26.53(Materials Science, Multidisciplinary)

We report experimental and theoretical evidence that Rb$$_2$$Cu$$_2$$Mo$$_3$$O$$_{12}$$ has a nonmagnetic tetramer ground state of a two-leg ladder comprising antiferromagnetically coupled frustrated spin-$$frac{1}{2}$$ chains and exhibits a Haldane spin gap of emergent spin-1 pairs. Three spin excitations split from the spin-1 triplet by a Dzyaloshinskii-Moriya interaction are identified in inelastic neutron-scattering and electron spin resonance spectra. A tiny magnetic field generates ferroelectricity without closing the spin gap, indicating a unique class of ferroelectricity induced by a vector spin chirality order.

論文

Science from the initial operation of HRC

伊藤 晋一*; 横尾 哲也*; 益田 隆嗣*; 吉澤 英樹*; 左右田 稔*; 池田 陽一*; 井深 壮史*; 川名 大地*; 佐藤 卓*; 南部 雄亮*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034001_1 - 034001_6, 2015/09

https://doi.org/10.7566/JPSCP.8.034001

Since the installation of the High Resolution Chopper Spectrometer, HRC, experiments using the HRC are being conducted to observe the dynamics in wide range of physics. Scientific results during the period since the initial construction are summarized.

論文

Neutron scattering studies of the spin-5/2 antiferromagnetic linear trimer substance SrMn$$_3$$P$$_4$$O$$_{14}$$

長谷 正司*; D$"o$nni, A.*; 小澤 清*; 北澤 英明*; 酒井 治*; Pomjakushin, V. Y.*; Keller, L.*; 金子 耕士; 目時 直人; 加倉井 和久; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 340, p.012066_1 - 012066_7, 2012/00

https://doi.org/10.1088/1742-6596/340/1/012066
 被引用回数：1 パーセンタイル：44.95(Physics, Condensed Matter)

スピン5/2反強磁性Mn量子トリマーの[0, $$k_y$$, 0]インコメンシュレート構造($$k_y$$=0.316-0.331)を中性子粉末回折により明らかにし、$$T_{rm N2}=1.75(5)$$Kにおいて波数が急激に替わることから磁気秩序層が二つ存在することを明らかにした。非弾性散乱実験によって観察された分散を示さない励起(0.46, 0.68, and 1.02meV)が、この系の磁気励起が反強磁性量子トリマーモデルで説明できることを明らかにした。解析によって、量子トリマー形成に重要な最近接相互作用$$J$$$$_1$$=0.29meVが半強磁性的であることを明らかにした。

論文

Magnetic excitations in the spin-5/2 antiferromagnetic trimer substance SrMn$$_3$$P$$_4$$O$$_{14}$$

長谷 正司*; 松田 雅昌*; 金子 耕士; 目時 直人; 加倉井 和久; Yang, T.*; Cong, R.*; Lin, J.*; 小澤 清*; 北澤 英明*

Physical Review B, 84(21), p.214402_1 - 214402_6, 2011/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.214402
 被引用回数：10 パーセンタイル：42.01(Materials Science, Multidisciplinary)

A quantum-mechanical 1/3 magnetization plateau and magnetic long-range order appear in the large-spin (5/2) substance SrMn$$_{3}$$P$$_{4}$$O$$_{14}$$. Previous magnetization results suggest that the spin system consists of antiferromagnetic trimers that are weakly coupled with one another. We inferred that the magnetization plateau originated from discrete energy levels of the trimer. In order to confirm the discrete energy levels, we performed inelastic neutron scattering experiments on SrMn$$_{3}$$P$$_4$$O$$_{14}$$ powders. Observed magnetic excitations are consistent with excitations expected in the trimer model.

論文

Comparison of the mutation inducing effect between ion beams and $$gamma$$-rays; Guineagrass and sorghum

中川 仁*; 稲福 正史*; 草場 信*; 山口 博康*; 森下 敏和*; 森田 竜平*; 西村 実*; Hoeman, S.*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; et al.

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 72, 2008/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2007-060.pdf

アポミクシス四倍体ギニアグラス(${it Panicum maximum}$ Jacq.)と二倍体有性ソルガム(${it Sorghum bicolor}$ (L.) Moench.)野種子に$$gamma$$線及び炭素イオンビームを照射し、突然変異体取得のための最適線量を決定するために、照射当代の発芽率,生存率並びに稔性を調べた。ギニアグラス(品種名ナツユタカ)の$$gamma$$線での50%致死線量は600から800Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は40から50Gyであると見積もられた。また、炭素イオンビームでの50%不稔線量は50から60Gyであった。ソルガム(品種名Zhengzu及びDurra)の$$gamma$$線での50%致死線量は350から500Gy、炭素イオンビームでの50%致死線量は30から60Gyであると見積もられた。これらのデータは、アポミクシス遺伝子の影響解析のためのギニアグラス変異体作出及びバイオ燃料生産のためのソルガム変異体の作出に有用な知見を提供する。

論文

Inelastic neutron scattering study of the spin-gap cuprate $$beta$$-AgCuPO$$_{4}$$

長谷 正司*; 松田 雅昌; 加倉井 和久; 小澤 清*; 北澤 英明*; 辻井 直人*; D$"o$nni, A.*; 黒江 晴彦*

Physical Review B, 76(13), p.134403_1 - 34403_5, 2007/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.134403
 被引用回数：2 パーセンタイル：12.52(Materials Science, Multidisciplinary)

粉末試料の中性子非弾性散乱と磁化率測定により$$beta$$-AgCuPO$$_{4}$$の磁性を研究した。幅の広い非対称な非弾性シグナルがエネルギー遷移6.2meVに明瞭に観測され、スピンギャップの存在を明らかにした。またこの励起強度の波数依存性からこの系の最強の交換相互作用がCu-O-P-O-Cuの経路に存在することを示した。そしてこの系の帯磁率と観測されたスピンギャップが80K及び14Kの交換相互作用を持つ反強磁性ボンド交代鎖で理解できることを明らかにした。

論文

Direct observation of the energy gap generating the 1/3 magnetization plateau in the spin-1/2 trimer chain compound Cu$$_{3}$$(P$$_{2}$$O$$_{6}$$OD)$$_{2}$$ by inelastic neutron scattering measurements

長谷 正司*; 松田 雅昌; 加倉井 和久; 小澤 清*; 北澤 英明*; 辻井 直人*; D$"o$nni, A.*; 河野 昌仙*; Hu, X.*

Physical Review B, 76(6), p.064431_1 - 064431_5, 2007/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.76.064431
 被引用回数：28 パーセンタイル：71.35(Materials Science, Multidisciplinary)

中性子非弾性散乱によりスピン1/2トライマー鎖物質Cu$$_{3}$$(P$$_{2}$$O$$_{6}$$OD)$$_{2}$$の磁性を明らかにした。シングレット-トリプレット励起に対応する9.8meVのスピン励起ギャップが観測され、磁化プラトー測定と併せてこのトライマー鎖物質の反強磁性交換作用J$$_{1}$$=111K及びJ$$_{2}$$=30Kが決定された。

口頭

イオンビームと$$gamma$$線における変異誘発効果の比較; ギニアグラスとソルガム

中川 仁*; 稲福 正史*; 草場 信*; 山口 博康*; 森下 敏和*; 森田 竜平*; 西村 実*; Hoeman, S.*; 横田 裕一郎; 長谷 純宏; et al.

no journal, , 

熱帯イネ科作物・牧草類の生殖様式は多様であり、これらが複雑に関係した多くの種が存在する。このため、特に栄養繁殖やアポミクシス種に関しては突然変異育種が試みられた。ギニアグラスはアポミクシス熱帯牧草種であり、二倍体系統を染色体倍加した四倍体有性生殖中間母本「熱研1号(農1号)」が育成され、四倍体アポミクシス系統との交配技術が確立された。交配によるアポミクシスの連鎖解析が行われたが、その領域はクラスター状でかなり大きいことが示唆され、放射線照射による関連遺伝子領域の破壊による解析が期待されている。一方、ソルガムは熱帯アフリカで栽培化され、アフリカ全域,インド,中国や日本に広がった、稲,麦,トウモロコシ,大麦に次ぐ五大穀物の一つである。我が国ではおもに南九州において飼料用として広く栽培されており、現在、バイオマス作物として新たな育種が期待されている。ここでは、この両種を用いて行った$$gamma$$線照射と炭素イオンビーム照射による生存率等の照射当代に現れた差について報告する。

口頭

Magnetic excitations in spin gap system

加倉井 和久; 松田 雅昌; 長谷 正司*; 小澤 清*; 北澤 英明*; 辻井 直人*; Doenni, A.*; Hu, X.*; 黒江 晴彦*

no journal, , 

粉末試料の中性子非弾性散乱によるスピンギャップ系の研究に関して報告する。近年量子スピン系に見られる磁化プラトー現象が理論及び実験により注目を浴びている。磁気交換作用の大きさは磁化率測定からおおよそ見積もれるが、実際のプラトー現象を起こす幾何学的相互作用スキームの検証には微視的中性子磁気散乱が不可欠である。この成果報告ではスピン1/2反強磁性ボンド交代鎖$$beta$$-AgCuPO$$_{4}$$及びトライマー鎖物質Cu$$_{3}$$(P$$_{2}$$O$$_{6}$$OD)$$_{2}$$の粉末試料中性子磁気非弾性散乱の実験結果を紹介する。またこのような研究がJ-PARCパルス中性子源施設に建設予定の低エネルギーチョッパー分光器で効率よく展開できることを強調する。

口頭

Cu$$_{3}$$Mo$$_{2}$$O$$_{9}$$の中性子非弾性散乱

黒江 晴彦*; 浜崎 智幸*; 長谷 正司*; 金子 耕士; 目時 直人; 松田 雅昌; 加倉井 和久; 岡 邦彦*; 伊藤 利充*; 永崎 洋*

no journal, , 

低次元反強磁性体物質Cu$$_{3}$$Mo$$_{2}$$O$$_{9}$$の中性子非弾性散乱の結果を報告する。この系の磁気励起分散関係は、交換相互作用J3による孤立ダイマーによるフラットな分散関係(Et=J3=5.8meV,図中の点線)と、鎖間相互作用を考慮した擬一次元磁性鎖の分散関係との間に、波数に依存した相互作用を働かせることで再現できる。当日は、磁気励起の分散関係のほかに、低エネルギー励起の詳細を紹介する。

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