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論文

Quantum critical behavior of the hyperkagome magnet Mn$$_3$$CoSi

山内 宏樹; Sari, D. P.*; 安井 幸夫*; 坂倉 輝俊*; 木村 宏之*; 中尾 朗子*; 大原 高志; 本田 孝志*; 樹神 克明; 井川 直樹; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(1), p.013144_1 - 013144_9, 2024/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013144

$$beta$$-Mn-type family alloys Mn$$_3$$$$TX$$ have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N$'{e}$el temperature $$T_{rm N}$$ = 190 K. Mn$$_3$$CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest $$T_{rm N}$$ in the family compounds. The quantum critical point (QCP) from AFM to the quantum paramagnetic state is expected near a cubic lattice parameter of 6.15 $AA. Although $T_N$$ of Mn$$_3$$CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn$$_3$$CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient $$gamma$$. We study how the magnetic SRO appears in Mn$$_3$$CoSi by using neutron scattering, $$mu$$SR, and physical property measurements. The experimental results show that the neutron scattering intensity of the magnetic SRO does not change much regardless of the suppressed magnetic moment in the long-range magnetic ordered state compared to those of Mn$$_3$$RhSi. The initial asymmetry drop ratio of $$mu$$SR above $$T_{rm N}$$ becomes small, and the magnetic SRO temperature $$T_{SRO}$$ is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn$$_3$$CoSi is close to the QCP in the Mn$$_3$$$$TX$$ system.

論文

Magnetic structure of short-range ordering in intermetallic antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi

樹神 克明; 本田 孝志*; 山内 宏樹; 社本 真一*; 池田 一貴*; 大友 季哉*

Journal of the Physical Society of Japan, 90(7), p.074710_1 - 074710_7, 2021/07

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.074710
 被引用回数：1 パーセンタイル：15.97(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic pair distribution function (mPDF) of intermetallic antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi is estimated from the powder neutron diffraction data. The mPDF exhibits negative peak at about $$r$$ = 2.7 ${AA}$ corresponding to the nearest neighbor Mn-Mn distance above the antiferromagnetic transition temperature $$T_{N}$$. Below $$T_{N}$$, the mPDF is a superposition of the mPDF with the negative peak at about $$r$$ = 2.7 ${AA}$ and the mPDF calculated from the antiferromagnetic structure which is determined by the previous neutron diffraction study, indicating the coexistence of the short range ordering and the antiferromagnetic long range ordering. The mPDF of the short range ordering is not reproduced by the magnetic structure model with the symmetry consistent with that of the crystal structure. The possible magnetic structure which can reproduce the observed mPDF of the short range ordering is proposed.

論文

Neutron scattering study of yttrium iron garnet

社本 真一; 伊藤 孝; 大西 弘明; 山内 宏樹; 稲村 泰弘; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 樹神 克明; 中尾 朗子*; 茂吉 武人*; et al.

Physical Review B, 97(5), p.054429_1 - 054429_9, 2018/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.054429
 被引用回数：19 パーセンタイル：65.14(Materials Science, Multidisciplinary)

イットリウム鉄ガーネットの核および磁気構造と全マグノン分散を中性子散乱により調べた。低エネルギーの分散は強磁性マグノンで期待されるように14meVまで2次関数の分散を示した。$$q$$積分した動的磁化率$$chi$$"($$E$$)の虚部は低エネルギーで平方根のエネルギー依存性を示した。$$chi$$"($$E$$)から絶対値でマグノン状態密度を求めた。その値は理論的に予想されるマグノン分散でひとつのカラリティーモードに対応する。

論文

$$s_{pm}$$-like spin resonance in the iron-based nodal superconductor BaFe$$_2$$(As$$_{0.65}$$P$$_{0.35}$$)$$_2$$ observed using inelastic neutron scattering

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; 鈴木 雄大*; et al.

Physical Review B, 84(14), p.144517_1 - 144517_5, 2011/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.144517
 被引用回数：27 パーセンタイル：70.58(Materials Science, Multidisciplinary)

$$T_c$$=30K、鉄系超伝導体BaFe$$_2$$(As$$_{0.65}$$P$$_{0.35}$$)$$_2$$の粉末試料を用いて非弾性中性子散乱測定を行った。この系は超伝導オーダーパラメータにラインノードを持っているが、われわれはスピン共鳴をラインノードを持たない$$s_{pm}$$鉄系超伝導体と同じ散乱ベクトルに観測した。さらに、共鳴の増大率はホールと電子面間における符号反転領域の尺度になるが、ラインノードを持たないものと同程度であった。これらのことはこの系におけるフェルミ面間の符号反転が支配的でラインノードはひとつのフェルミ面で符号反転領域を限られた領域しか作らないことを意味する。それゆえ、この系はLaFePO$$_{1-y}$$やKFe$$_2$$As$$_2$$($$T_c < $$10K)などのノードを持つ系よりも高い$$T_c$$を保持する。理論計算との比較は水平ラインノードが観測結果を再現するモデルの候補であることを示唆する。

論文

Spin excitations in iron oxypnictide superconductor system

社本 真一; 石角 元志; 脇本 秀一; 樹神 克明; 梶本 亮一; 新井 正敏; 福田 竜生; 中村 博樹; 町田 昌彦; 永崎 洋*

Physica C, 470(Suppl.1), p.S284 - S287, 2010/12

https://doi.org/10.1016/j.physc.2009.11.132
 被引用回数：4 パーセンタイル：21.9(Physics, Applied)

The spin excitations in the LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$ system have been studied by inelastic neutron scattering measurements with powder samples. In the parent compound, the spin excitation was observed as a magnetic rod at ($$pi$$, $$pi$$, $$ell$$) in the downfolded tetragonal Brillouin zone. It persisted even in the tetragonal phase at $$T$$ = 280 K. In the superconducting compounds with $$x$$ = 0.057 and 0.082, the spin excitations developed below the superconducting transition temperatures up to the same order of magnitude as that in the parent compound, and they were peaked at about 11 meV. The spin excitation, however, almost disappeared in an overdoped compound with $$x$$ = 0.158, which exhibited only filamentary superconductivity below 7 K. These results indicate that the present superconductivity intimately correlates with the spin fluctuation possibly in relation to the nesting condition between the Fermi surfaces at $$Gamma$$ and M points.

口頭

ポジトロンイメージング技術を用いた植物の分子イメージング研究,2; イネにおけるカドミウム移行の動画像解析-品種間差の比較

中村 進一*; 工藤 順一*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 伊藤 正志*; 川本 朋彦*; 松本 眞一*; 小玉 郁子*; et al.

no journal, , 

本研究では、プラナー型ポジトロン放出核種画像化システム(PETIS)を用いて、Cdの吸収・移行特性が異なる2品種のイネにおけるCdの動態を画像化し、それらを解析することにより、その機構の解明を目指した。実験材料にはCdを地上部に多く蓄積する品種の「長香穀」と日本型標準品種である「日本晴」を用いた。植物の根にポジトロン放出核種の$$^{107}$$Cdを投与した後、$$^{107}$$Cdより放出されるポジトロンの消滅位置の2次元分布を連続的に得ることにより植物体内におけるCdの移行・蓄積を可視化した。その結果、「長香穀」と「日本晴」の地上部への$$^{107}$$Cdシグナルの蓄積のパターンにおいて明らかな違いが確認された。

口頭

カドミウム高蓄積イネ「長香穀」を用いたカドミウムの地上部への輸送機構の解明

中村 進一*; 工藤 順一*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 伊藤 小百合; 石岡 典子; 伊藤 正志*; 川本 朋彦*; 松本 眞一*; 小玉 郁子*; et al.

no journal, , 

コメへのカドミウム(Cd)の蓄積を抑制するためには、イネにおけるCdの長距離輸送機構を解明し、それらを制御する必要がある。しかし、これまでの研究ではそのメカニズムは十分に明らかになっていない。そこで本研究では、Positron Emitting Tracer Imaging System(PETIS)を用いて、Cdを地上部に多く蓄積する品種イネ「長香穀」におけるCdの動態を画像化し、それらを解析することにより、その機構の解明を目指した。PETISにより得られた画像データより根,葉鞘基部,葉などの部位から$$^{107}$$Cdのシグナルの経時変化であるTime-Activity Curve(TAC)を抽出し、Cd動態の品種間差の解析を試みたところ、イネが根から吸収した$$^{107}$$Cdは実験開始後、数時間で地上部に到達することが確認された。植物体の各部位から抽出したTACの解析を行ったところ、地上部への$$^{107}$$Cdシグナルの蓄積のパターンは「長香穀」と対照品種「日本晴」では明らかに異なっていることが確認できた。

口頭

ポジトロンイメージング技術を用いたイネのカドミウムの移行・蓄積における品種間差の解析

中村 進一*; 工藤 順一*; 頼 泰樹*; 服部 浩之*; 茅野 充男*; 鈴井 伸郎; 伊藤 小百合; 河地 有木; 石岡 典子; 藤巻 秀; et al.

no journal, , 

本研究では、プラナー型ポジトロン放出核種画像化システム(PETIS)を用いて、Cdの吸収・移行特性が異なる2品種のイネにおけるCdの動態を画像化し、それらを解析することにより、その機構の解明を目指した。実験材料にはCdを地上部に多く蓄積する品種の「長香穀」と日本型標準品種である「日本晴」を用いた。植物の根にポジトロン放出核種の$$^{107}$$Cdを投与した後、$$^{107}$$Cdより放出されるポジトロンの消滅位置の2次元分布を連続的に得ることにより植物体内におけるCdの移行・蓄積を可視化したところ、長香穀における地上部への$$^{107}$$Cdシグナルの蓄積量が、日本晴と比較して数倍高い結果が得られた。

口頭

鉄系超伝導体の非弾性中性子散乱

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

鉄系高温超伝導体が東京工業大学の細野研究室において発見されて以来もうすぐ3年になるが、超伝導転移温度($$T_c$$)は最高で55Kと、銅酸化物高温超伝導体に続く2番目に高い物質系となっている。そのなかで最初に発見されたLaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$ ($$T_c^{max}$$=28K)系と最近、オーダーパラメータにノードが発見され話題となったBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の粉末試料を、われわれはフェルミチョッパー型分光器(四季:BL01)を用いて調べてきたので、その結果について報告する。

口頭

Resonant spin excitation on iron-based superconductor BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; 鈴木 雄大*; et al.

no journal, , 

鉄系超伝導体の中で最高の$$T_c$$を有する$$Ln$$1111系の超伝導ギャップ対称性は磁場進入長や中性子散乱実験などの結果からフルギャップ$$s$$$$pm$$波だと考えられている。一方、BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ではその比較的高い$$T_c$$(=30K)にもかかわらず、磁場進入長や熱伝導度の実験より超伝導ギャップにラインノードが存在することが提案されている。したがって対称性の異なるBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の非弾性中性子散乱ではLa1111とは異なる$$Q$$位置,$$E$$依存性の共鳴モードが期待される。本研究でわれわれは、最適ドープBaFe$$_2$$(As$$_{0.65}$$P$$_{0.35}$$)$$_2$$の多結晶粉末試料の非弾性中性子散乱測定をフェルミチョッパー分光器,四季(J-PARC)を用いて行った。測定の結果、磁気励起は他のフルギャップ$$s$$$$pm$$波系とほぼ同じ$$(Q,E)$$位置において、同程度の共鳴による増大が観測された。この系はフルギャップ$$s$$$$pm$$波系とほぼ同じ磁気励起の特徴を持っていることを意味する。講演では中性子散乱の結果とラインノードの存在から考えられる超伝導ギャップ対称性について考察する。

口頭

Inelastic neutron scattering studies on iron-based high-$$T_c$$ superconductors

石角 元志; 樹神 克明; 脇本 秀一; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 永井 佑紀; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

さまざまな種類の鉄系超伝導体の中で、われわれはフェルミチョッパー分光器(四季:J-PARC)を用いて、LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$ ($$T_c^{max}$$=28K)とBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ ($$T_c^{max}$$=31K)を中心に研究してきた。これまで得られたデータをもとにして高$$T_c$$と磁気揺らぎの関係性について議論する。

口頭

Spin resonance on Fe-based superconductor BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ with nodal gap symmetry

石角 元志; 樹神 克明; 脇本 秀一; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 永井 佑紀; 中村 博樹; 町田 昌彦; 鈴木 雄大*; et al.

no journal, , 

最適ドープBaFe$$_2$$(As$$_{0.65}$$P$$_{0.35}$$)$$_2$$の粉末試料($$sim$$36g)を用いて中性子非弾性散乱測定を行った。その結果、常伝導状態での磁気励起と超伝導状態での共鳴の増大の両方が、La1111系と同程度に観測された。このことは、オーダーパラメータが他のフルギャップ$$s_{pm}$$波系とほぼ同じであることを示している。中性子非弾性散乱の結果と他のラインノードを示唆する実験を考え合わせると、この系の超伝導対称性は基本的には$$s_{pm}$$対称性が支配的でわずかにオーダーパラメータの符号が反転している領域が存在することが考えられる。かつ、このことがこの系がノードを持ちながら高い$$T_{rm c}$$を保有する理由となっている。

口頭

鉄系超伝導体La1111系及びBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の磁気散乱

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

われわれは、鉄系超伝導体LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$($$T^{max}_{rm c}$$=28K)及びBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$($$T^{max}_{rm c}$$=31K)の粉末試料を用いた非弾性中性子散乱の測定を系統的に行ってきたので、その結果について報告する。

口頭

Spin resonance mode on Fe-based superconductor BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ with $$T_{rm c}$$=30K

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; 鈴木 雄大*; et al.

no journal, , 

超伝導オーダーパラメータにラインノードを持つBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の粉末非弾性中性子散乱実験をJ-PARC, フェルミチョッパー分光器(四季)を用いて行った。予想に反して、超伝導状態におけるスピン共鳴はラインノードを持たないフルギャップs$$pm$$波の鉄系超伝導体と同じQ位置、ほぼ同程度の共鳴による増大率が観測された。このことはBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$のオーダーパラメータの対称性がフルギャップs$$pm$$波が支配的になっていることを示唆する。講演では理論計算との比較から考えられる超伝導ギャップ対称性について議論する。

口頭

Spin resonance on nodal iron-based high-TC superconductors

石角 元志; 樹神 克明; 脇本 秀一; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 永井 佑紀; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

オーダーパラメータにノードを持つ鉄系超伝導体LaFePO$$_{0.9}$$($$T_{rm c}$$=5K)及びBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$($$T_{rm c}$$=30K)のスピン揺らぎについて、J-PARC, MLFのチョッパー分光器(四季)とJRR-3号炉の3軸分光器(TAS-1)を相補的に用いた非弾性中性子散乱の系統的な研究を行ってきたのでその結果について報告する。

口頭

Imaging of $$^{107}$$Cd translocation and accumulation in rice plants (oryza sativa) by using PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System); Comparison between Nippon-Bare and Cho-kou-koku

中村 進一*; 工藤 順一*; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 伊藤 小百合*; 石岡 典子; 伊藤 正志*; 川本 朋彦*; 松本 眞一*; 小玉 郁子*; et al.

no journal, , 

We visualized Cd long-distance transport and accumulation of two rice varieties (japonica rice cv Nippon-Bare and indica rice cv Cho-Kou-Koku) by using PETIS (Positron Emitting Tracer Imaging System). Imaging of $$^{107}$$Cd signals accumulation demonstrated that Cd was accumulating in the base of leaf sheath, especially. Patterns of Cd accumulation in their shoots were different when their time courses of Cd accumulation in their shoots were compared. Our experimental results suggested that indica rice cv Cho-Kou-Koku might have mechanism to accumulate Cd in their shoots positively.

口頭

ウラニンを含む地下水における有機$$^{14}$$Cを用いた地下水年代評価

中田 弘太郎*; 長谷川 琢磨*; 児玉 宏樹*; 宮島 徹*; 濱 克宏; 岩月 輝希

no journal, , 

トレーサーとして使用されたウラニンが混入した地下水において、溶存有機物中の$$^{14}$$Cを用いた地下水年代評価法の検討を行った。DAX-8樹脂を用いた溶存有機物回収法では、ウラニンはフルボ酸に混入し、地下水年代評価の妨げとなる。しかし、ウラニン由来の有機炭素の混入率を評価する、あるいは本研究で確立したウラニン-フルボ酸分離法を適用することにより、フルボ酸単独の年代を算出する方法を示した。

口頭

地下水年代評価を目的とした溶存有機物の採取方法についての検討

濱 克宏; 岩月 輝希; 中田 弘太郎*; 兒玉 宏樹*; 長谷川 琢磨*

no journal, , 

広域の地下水流動を推定するために、地下水の地下での滞留時間(地下水年代)は有用な情報となる。溶存有機物に含まれる放射性炭素(有機$$^{14}$$C)を用いた年代推定では、溶存有機物が岩石と相互作用しにくく地下水流動とともに移動する可能性が高いため、煩雑な地化学反応の補正をすることなく年代を推定することができる。このため、有機$$^{14}$$Cは地下水年代の指標として有用であると考えられる。そこで本研究では、地下水年代評価を目的とした場合の最適な溶存有機物採取方法について明らかにすることを目的とし、種々の方法で取得した溶存有機物の量と放射性同位体比について比較検討した。

口頭

鉄系超伝導体BaFe$$_2$$As$$_2$$とPrFeAsO$$_{1-delta}$$から見たスピンと軌道の結合

社本 真一; 福田 竜生; 樹神 克明; 石角 元志*; 中村 博樹; 町田 昌彦; Baron, A. Q. R.*

no journal, , 

鉄系超伝導体BaFe$$_2$$As$$_2$$とPrFeAsO$$_{1-delta}$$とは系として異なるもの、フォノンのソフト化は面内の異方性である軌道秩序との関連を示唆し、磁気モーメントの異方性の結果はスピンと軌道の強い結合を示すLeeらの理論によく対応する。これらの相互の関連から軌道が関連した電子状態ついて議論する。

口頭

Y$$_{3}$$Fe$$_{5}$$O$$_{12}$$のマグノン状態密度と分散

社本 真一; 伊藤 孝; 大西 弘明; 森 道康; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 山内 宏樹; 中尾 朗子*; et al.

no journal, , 

J-PARC MLFの中性子非弾性散乱装置DNA、4SEASONSおよびAMATERASを用いて、10$$mu$$eVから30meVまでのエネルギー範囲でマグノン状態密度を求めたので報告する。

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