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論文

Quantum dynamics of hydrogen in the iron-based superconductor LaFeAsO$$_{0.9}$$D$$_{0.1}$$ measured with inelastic neutron spectroscopy

山浦 淳一*; 平賀 晴弘*; 飯村 壮史*; 村場 善行*; Bang, J.*; 池内 和彦*; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 本田 孝志*; 平石 雅俊*; et al.

Physical Review B, 99(22), p.220505_1 - 220505_6, 2019/06

鉄系超伝導体LaFeAsO$$_{0.9}$$D$$_{0.1}$$の非弾性中性子散乱実験により、超伝導転移温度26K以下において、5-15meVのエネルギー領域に新しい励起が生じることを見出した。なお、この励起は母物質であるLaFeAsO$$_{0.9}$$F$$_{0.1}$$では現れない。14.5meVと11.1meVに現れる強い励起は水素の量子ラットリングまたはバンド運動に起因し、格子間サイトが2個以上のポテンシャル極小点を有する場合にのみ出現するものと結論付けた。

論文

Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 2; Neutron scattering instruments

中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12

J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。

論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.79

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:10.17

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

The Development of a non-destructive analysis system with negative muon beam for industrial devices at J-PARC MUSE

反保 元伸*; 濱田 幸司*; 河村 成肇*; 稲垣 誠*; 伊藤 孝; 小嶋 健児*; 久保 謙哉*; 二宮 和彦*; Strasser, P.*; 吉田 剛*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.036016_1 - 036016_6, 2015/09

We developed a low-background muonic X-ray measurement system for nondestructive elemental depth-profiling analysis. A test experiment was performed using a multi-layered sample (34-$$mu$$m Al/140-$$mu$$m C/70-$$mu$$m Cu/500$$mu$$m LiF) and characteristic muonic X-rays from $$mu$$C, $$mu$$Cu, and $$mu$$F in the sample were successfully identified. A comparison was made between the relative intensity of the characteristic muonic X-rays and simulated muon depth profiles for several muon implantation energies.

論文

Tuning of ultra-slow muon transport system

足立 泰平*; 池戸 豊*; 西山 樟生*; 薮内 敦*; 長友 傑*; Strasser, P.*; 伊藤 孝; 髭本 亘; 小嶋 健児*; 牧村 俊助*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.036017_1 - 036017_4, 2015/09

We report on the tuning of the ultra-slow muon beam line at J-PARC MUSE using Li impurities in a tungsten muonium production target in place of positive muons. Li ions were evaporated from the tungsten target by heating it up to 2000K and were transported in the ultra-slow muon beam line. The Li ion beam was monitored by micro channel plates installed at several points in the beam line. The Li beam was successfully transported to the end of the beam line after optimization of beam line parameters.

論文

Bipartite magnetic parent phases in the iron oxypnictide superconductor

平石 雅俊*; 飯村 壮史*; 小嶋 健児*; 山浦 淳一*; 平賀 晴弘*; 池田 一貴*; Miao, P.*; 石川 喜久*; 鳥居 周輝*; 宮崎 正範*; et al.

Nature Physics, 10(4), p.300 - 303, 2014/04

 被引用回数:62 パーセンタイル:3.79(Physics, Multidisciplinary)

High-temperature (high-$$T_{rm c}$$) superconductivity appears as a consequence of the carrier-doping of an undoped parent compound exhibiting antiferromagnetic order; thereby, ground-state properties of the parent compound are closely relevant to the superconducting state. On the basis of the concept, a spin-fluctuation has been addressed as an origin of pairing of the superconducting electrons in cuprates. Whereas, there is growing interest in the pairing mechanism such as an unconventional spin-fluctuation or an advanced orbital-fluctuation due to the characteristic multi-orbital system in iron-pnictides. Here, we report the discovery of an antiferromagnetic order as well as a unique structural transition in electron-overdoped LaFeAsO$$_{1-x}$$H$$_x$$ ($$x sim 0.5$$), whereby another parent phase was uncovered, albeit heavily doped. The unprecedented two-dome superconducting phases observed in this material can be interpreted as a consequence of the carrier-doping starting from the original at $$x sim 0$$ and advanced at $$x sim 0.5$$ parent phases toward the intermediate region. The bipartite parent phases with distinct physical properties in the second magnetic phase provide us with an interesting example to illustrate the intimate interplay among the magnetic interaction, structural change and orbital degree of freedom in iron-pnictides.

論文

Interlayer Josephson couplings in Hg-based multi-layered cuprates

平田 靖透*; 小嶋 健児*; 内田 慎一*; 石角 元志; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 田島 節子*

Physica C, 470(Suppl.1), p.S44 - S46, 2010/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:84.88(Physics, Applied)

多層系HgBa$$_{2}$$Ca$$_{n-1}$$Cu$$_{n}$$O$$_{2n+2+delta}$$ (${it n}$ = 2, 3, 4, and 5)多層系HgBa$$_{2}$$Ca$$_{n-1}$$Cu$$_{n}$$O$$_{2n+2+}$$の赤外反射率スペクトルを測定した。多層CuO$$_{2}$$面間のジョセフソン結合に付随した光学プラズマモードは、反射率スペクトルのc軸成分に$$T$$$$_{rm c}$$以下で出現する。二層と三層化合物において、光学ジョセフソンプラズマモードはこれまでにないほど高い周波数、$$sim$$700-800cm$$^{-1}$$$$T$$$$_{rm c}$$以下で出現する。プラズマ周波数は四層と五層化合物においてかなり減少する。これは、内側CuO$$_{2}$$面内の超伝導秩序の抑圧を示しており、NMR実験の結果と一致している。

論文

Strong carrier-scattering in iron-pnictide superconductors ${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$ = La and Nd) obtained from charge transport experiments

石田 茂之*; 中島 正道*; 富岡 泰秀*; 伊藤 利充*; 宮沢 喜一*; 鬼頭 聖*; Lee, C.-H.*; 石角 元志; 社本 真一; 伊豫 彰*; et al.

Physical Review B, 81(9), p.094515_1 - 094515_6, 2010/03

 被引用回数:19 パーセンタイル:30.17(Materials Science, Multidisciplinary)

知られている鉄系超伝導体の中で、最も高い超伝導転移温度を持つ酸素欠損の鉄ヒ素化物${it Ln}$FeAsO$$_{1-y}$$ (${it Ln}$: La and Nd)において、特長的な常伝導状態電荷輸送が見つかった。この系における「ドーピング」の効果はおもに、high-${it T}$ $$_{c}$$銅酸化物におけるそれと異なり、おもにキャリア散乱によっている。最大の${it T}$ $$_{c}$$=28KのLa系の超伝導領域において、低温の抵抗は${it T}$ $$^{2}$$項に支配される。一方で、40Kより高い${it T}$ $$_{c}$$を持つNd系ではキャリアは${it T}$に比例する電気抵抗と小さな磁気抵抗を示す強い散乱を受ける。このような強い散乱が鉄系の高い${it T}$ $$_{c}$$超伝導性にとって決定的なものとなっている。

論文

Enhancement of the superconducting critical temperature in Bi$$_2$$Sr$$_2$$CaCu$$_2$$O$$_{8+delta}$$ by controlling disorder outside CuO$$_2$$ planes

保房 宏昭*; 石田 茂之*; 藤田 和博*; 石角 元志; 小嶋 健児*; 永崎 洋*; 内田 慎一*

Physical Review B, 79(6), p.064507_1 - 064507_6, 2009/02

 被引用回数:26 パーセンタイル:24.81(Materials Science, Multidisciplinary)

銅酸化物超伝導体Bi$$_2$$Sr$$_2$$CaCu$$_2$$O$$_{8+delta}$$ (Bi2212)の超伝導臨界温度について、CuO$$_{2}$$面外のさまざまな格子サイトでの乱れの効果を調べた。最も顕著な乱れは、頂点酸素原子を含む近くのブロック層内のSrサイトであることがわかった。

論文

Incommensurate magnetic ordering and spin-liquid-like state in a triangular lattice BaVS$$_{3}$$; Neutron diffraction and scattering study

中村 裕之*; 山崎 朋明*; Giri, S.*; 今井 英人*; 志賀 正幸*; 小嶋 健児*; 西 正和*; 加倉井 和久*; 目時 直人

Journal of the Physical Society of Japan, 69(9), p.2763 - 2766, 2000/09

 被引用回数:51 パーセンタイル:13.22(Physics, Multidisciplinary)

S=1/2バナジウム三角格子BaVS$$_{3}$$の30Kにおける異常が、NMRで調べられた結果考えられていたように軌道秩序によるものではなく、q=(0.226, 0.226 0)に磁気ピークが生じる不整合な磁気秩序によるものであることを明らかにした。磁気転移以上でも、秩序状態と同じ反強磁性磁気相関が、金属-非金属転移によって生じたスピンギャップよりも低エネルギー側の励起として観察され、この温度領域で、一種のスピン液体的な状態にあることを明らかにした。

口頭

Present status of the computing environment for the experimental instruments in J-PARC/MLF

中谷 健; 稲村 泰弘; 伊藤 崇芳; 大原 高志; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; 武藤 豪*; 小嶋 健児*; 川北 至信

no journal, , 

The first neutron was produced on May 2008, the first muon was extracted on September 2008 and the operation for the first user program started on December 2008 in J-PARC/MLF. The beam power of proton are increasing from 4.3kW to 120kW and the number of the experimental instruments are increasing from 8 to 14. Many users started the experiments in each instrument and measured the data. Under these situations, we have equipped several systems in the MLF computing environment, (1) the software development management server, (2) the prototype of the distributed data processing system, (3) the prototype of the experimental metadata and sample management system with database, (4) the MLF common storage. In this presentation, we will report the present status of the MLF computing environment and the detail of these systems and future upgrade.

口頭

MLF計算環境の現状

中谷 健; 稲村 泰弘; 伊藤 崇芳; 大原 高志; 川北 至信; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; 武藤 豪*; 小嶋 健児*

no journal, , 

平成22年度、MLF計算環境は、(1)ソフトウェアフレームワーク"IROHA"のデータベース対応,(2)自動測定ソフトウェア"Experiment Scheduler",(3)MLF内でのオフラインデータ解析環境,(4)IROHAが対応する試料環境制御機器の拡充、の整備を開始した。(1)の開発により測定やデータ解析のさまざまな情報がデータベースに取り込まれ、測定データと合わせてデータ管理される。(2)については、ISISの研究者と共同で開発を行い、最終的に測定と解析を自動実行可能にするソフトウェアを目指して開発を行っている。(3)では、オフライン解析用データストレージとデータ解析端末を整備し、MLF内でユーザーが利用しやすいデータ解析環境を構築する。(4)では、今年度新しく建設される装置のソフトウェア開発によりIROHAが対応する試料環境機器が拡充される予定である。発表ではこれらの整備状況の詳細と現状について述べる。

口頭

J-PARC/MLF計算環境ソフトウェアフレームワークIROHAの現状

中谷 健; 稲村 泰弘; 伊藤 崇芳; 大原 高志; 川北 至信; 大友 季哉*; 鈴木 次郎*; 武藤 豪*; 小嶋 健児*; Clarke, M.*

no journal, , 

J-PARC/MLF計算環境標準のソフトウェアフレームワーク"IROHA"は今年度、(1)実験メタデータのデータベース管理,(2)自動実験ソフトウェア"Experiment Scheduler",(3)TRIGNETの導入によるデジタル/アナログ信号の汎用イベントデータ収集、の3項目を整備中である。(1)は、MLFで実現しつつある多次元データ解析に必要なデータベースの整備であり、これにより複数の実時間測定データを組合せたさまざまな切り口の実験が可能になる。(2)は、ISISの研究者と共同で開発を行い、IROHA上で動作することにより、機器制御,データ集積,データ解析を同時並行的に一つのユーザーインターフェースから実行可能にするソフトウェアを目指して開発を行っている。(3)については外場変化をTRIGNETでイベントデータ化する。このイベントデータに付与される時刻は中性子及びTOFトリガと同期を取ることが可能である。また、TRIGNETはMLF標準データ収集ソフトウェアであるDAQミドルウェアで制御可能であるので、ただちにデータ集積システムに組み込むことが可能である。発表ではこれらの項目の現状と、平成23年度整備を予定しているリモートデータ解析環境について述べる。

口頭

化学安全チームの活動

高橋 伸明; 高田 慎一; 坂口 将尊*; 小嶋 健児*; 粉川 広行; 小林 誠*; 阿久津 和宏*; 田中 志穂*

no journal, , 

MLFでは、ユーザーに安全かつスムースに実験を計画・準備・実施してもらうため、放射線・化学・機器・電気・ガス・計算環境・レーザ等の安全,支援,施設整備・維持・管理を行う業務タスクチームが組織されている。この中で化学安全チームは、原子力機構,高エネルギー加速器研究機構を母体とするJ-PARCセンター員とその業務協力員,CROSS東海職員,茨城県からの協力員を含めた総勢13名のメンバーで構成されており、安全審査,試料情報管理,試料準備のサポート、あるいは実験準備室の維持・管理・整備等の業務を行っている。

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