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論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of Ca$$_{1-x}$$Sr$$_x$$RuO$$_3$$ across the ferromagnetic quantum phase transition

岡本 淳*; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 寺井 恒太*; 藤森 伸一; 村松 康司*; 吉井 賢資; 間宮 一敏*; 小出 常晴*; 藤森 淳; et al.

Physical Review B, 76(18), p.184441_1 - 184441_5, 2007/11

 被引用回数:21 パーセンタイル:29.75(Materials Science, Multidisciplinary)

Sr濃度xが0.3以上で強磁性に転移するCa$$_{1-x}$$Sr$$_x$$RuO$$_3$$の磁性と電子構造の関係をRu 3$$p$$及びO 1$$s$$内殻吸収分光の磁気円二色性(XMCD)を用いて研究した。XMCD構造はxが0.3付近で現れ、強磁性相ではxとともに単調に増大した。XMCD強度がxとともに単調に増大することはStoner型の遍歴強磁性に見られるものであるが、Ru 3$$p$$, O 1$$s$$ともにXMCDスペクトル形状に変化が見られなかったことはCa$$_{1-x}$$Sr$$_x$$RuO$$_3$$の遍歴強磁性が強い電子相関に影響されていることを示している。

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of weakly ferromagnetic Zn$$_{1-x}$$V$$_{x}$$O thin film

石田 行章*; Hwang, J. I.*; 小林 正起*; 竹田 幸治; 間宮 一敏*; 岡本 淳*; 藤森 伸一; 岡根 哲夫; 寺井 恒太*; 斎藤 祐児; et al.

Applied Physics Letters, 90(2), p.022510_1 - 022510_3, 2007/01

 被引用回数:20 パーセンタイル:33.56(Physics, Applied)

ワイドギャップ半導体ZnOを母体とした希薄磁性半導体は室温以上の強磁性転移温度(TC)が存在する可能性があるとして注目されている。Zn$$_{1-x}$$V$$_{x}$$OはTCが400K以上にあることが報告されたが、一方でその後の研究では強磁性的なふるまいが観測されないとの報告もある。本研究では磁化測定で350K以上で強磁性的ふるまいが観測されている試料に対して、軟X線磁気円二色性(XMCD)測定を行いV元素だけの磁性を調べた。XMCDの磁場依存性測定の結果から、得られたXMCDシグナルの9割程度は常磁性的なふるまいを示すが、弱い強磁性の存在を確認できた。また吸収スペクトルとXMCDスペクトルの形状とクラスター計算との比較からVイオンはZnに置換された2価であり、わずかにc軸方向に伸びた四配位であることがわかった。

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of ferromagnetic uranium compounds

岡根 哲夫; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 岡本 淳*; 間宮 一敏*; 村松 康司*; 藤森 淳; 落合 明*; 芳賀 芳範; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.105 - 106, 2006/08

ウラン化合物では、5f電子が遍歴・局在性の中間的な性質を持つことから、非常に多様な磁性を示す。そのメカニズムの解明のためには、スピンモーメントと軌道モーメントを分離して定量的に定めることが非常に重要な情報となる。軟X線領域の放射光を利用したX線吸収磁気円二色性(XMCD)測定は、スピンモーメントと軌道モーメントを分離して実験的に求める最も有力な実験手法の一つである。われわれはこれまでに典型的な強磁性化合物であるU$$X_{mathrm{c}}$$($$X_{mathrm{c}}$$ = S, Se, Te), UGe$$_2$$, UFe$$_2$$についてU $$N_{4,5}$$吸収端、並びにU $$N_{2,3}$$吸収端でのXMCDを測定した。その結果、強磁性ウラン化合物のスピンモーメントと軌道モーメントの比についての傾向を見いだした。

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of UFe$$_2$$

岡根 哲夫; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 寺井 恒太; 斎藤 祐児; 村松 康司; 藤森 淳; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.959 - 960, 2006/05

 被引用回数:4 パーセンタイル:74.07(Physics, Condensed Matter)

立方晶ラーベス相化合物UFe$$_2$$は遍歴的な5f電子が磁性に関与する典型的物質の一つとして興味が持たれる。この物質のU原子の持つ非常に小さい磁気モーメントについては、同じ程度の大きさの軌道成分とスピン成分とが互いに逆向きに相殺し合うことによって実現されているという理論的予測が出されている。この点を実験的に確証するために、UFe$$_2$$について軟X線吸収磁気円二色性測定実験を行い、この物質のU 5f電子並びにFe 3d電子の持つ磁気モーメントの大ききをスピン成分と軌道成分を分離して定量的に求めた。

論文

Itinerant U 5$$f$$ band states in the layered compound UFeGa$$_5$$ observed by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy

藤森 伸一; 寺井 恒太; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 村松 康司; 藤森 淳; 山上 浩志*; 常盤 欣文*; 池田 修悟; et al.

Physical Review B, 73(12), p.125109_1 - 125109_6, 2006/03

 被引用回数:19 パーセンタイル:32.17(Materials Science, Multidisciplinary)

常磁性体UFeGa$$_5$$に対して軟X線放射光($$hnu$$=500eV)を用いた角度分解光電子分光実験を行い、この化合物のバルクU 5$$f$$電子状態に敏感な電子状態を調べた。実験結果をU 5$$f$$電子を遍歴として取り扱ったLDAバンド計算と比較したところ、両者の一致は定性的なものであったが、フェルミ面の形状はよく再現された。この結果は、この化合物におけるU 5$$f$$電子は基本的に遍歴モデルで理解されることを示している。

論文

Soft X-ray absorption magnetic circular dichroism study of ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$

岡根 哲夫; 岡本 淳*; 間宮 一敏*; 藤森 伸一; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 村松 康司*; 藤森 淳*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(2), p.024704_1 - 024704_5, 2006/02

 被引用回数:9 パーセンタイル:44.26(Physics, Multidisciplinary)

圧力下で超伝導と強磁性を示すUGe$$_2$$の常圧下での磁性状態を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)測定により調べた。XMCDデータにサム・ルールを適用して磁気モーメントのスピン成分と軌道成分の比を求め、その結果からUGe$$_2$$中のウランは4価より3価に近い価数状態にあることを明らかにした。またウランの6d電子の磁性への寄与は5f電子の磁性への寄与に比べて無視できるくらい小さいことを実験的に明らかにした。

論文

Polarizance of a synthetic mica crystal polarizer and the degree of linear polarization of an undulator beamline at 880eV evaluated by the rotating-analyzer method

今園 孝志; 広野 等子*; 木村 洋昭*; 斎藤 祐児; 石野 雅彦; 村松 康司*; 小池 雅人; 佐野 一雄*

Review of Scientific Instruments, 76(12), p.126106_1 - 126106_4, 2005/12

 被引用回数:13 パーセンタイル:40.72(Instruments & Instrumentation)

回転検光子法により合成雲母(フッ素金雲母)結晶を用いた反射型偏光子の偏光能の評価を行い、水平偏光モードにおけるAPPLE-2型可変偏光アンジュレータ光源BL23SUビームライン(SPring-8)の直線偏光度を評価した。その結果、入射エネルギー880eV,入射角45$$^circ$$近傍での合成雲母のs偏光及びp偏光反射率はそれぞれ2.6%及び0.013%であった。回転検光子法に基づく解析の結果、合成雲母の偏光能は少なくとも0.997$$pm$$0.002、入射光の直線偏光度(880eV)は0.993$$pm$$0.004であることがわかった。

論文

Characterization of magnetic components in the diluted magnetic semiconductor Zn$$_{1-x}$$Co$$_x$$O by X-ray magnetic circular dichroism

小林 正起*; 石田 行章*; Hwang, J. I.*; 溝川 貴司*; 藤森 淳*; 間宮 一敏*; 岡本 淳*; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; et al.

Physical Review B, 72(20), p.201201_1 - 201201_4, 2005/11

 被引用回数:130 パーセンタイル:3.06(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁性を示す$$n$$型希薄磁性半導体Zn$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$O(x=0.005)において、X線吸収,X線磁気円二色(XMCD),光電子分光実験を行った。XMCDスペクトルは、酸素四面体配位下のCo$$^{2+}$$イオンの特徴を反映したものであった。これはZn$$_{1-x}$$Co$$_{x}$$Oにおける強磁性がZnサイトを置換したCo$$^{2+}$$イオンによって生ずることを意味している。XMCD強度の磁場及び温度依存性から、非強磁性のCoイオンは強く反強磁性結合していることが示唆される。

論文

Characterization of surface carbon films on weathered Japanese roof tiles by soft X-ray spectroscopy

村松 康司; 山下 満*; 元山 宗之*; 広瀬 美佳*; Denlinger, J. D.*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

X-Ray Spectrometry, 34(6), p.509 - 513, 2005/11

 パーセンタイル:100(Spectroscopy)

軟X線分光法を用いて、いぶし瓦表面炭素膜の耐候性を調べた。軟X線吸収分光測定から、炭素膜の表面では酸化反応が進行し、この酸化状態は主としてカルボキシル基の形成で説明できた。軟X線発光分光測定から、数年程度の外部環境被爆では炭素膜内部の層構造は乱れないことがわかった。以上から、いぶし瓦の耐候性は自然酸化反応が炭素膜の表面から進行することで理解できた。

論文

Element-selective observation of electronic structure transition between semiconducting and metallic states in boron-doped diamond using soft X-ray emission and absorption spectroscopy

飯原 順次*; 村松 康司; 武部 敏彦*; 澤村 明賢*; 難波 暁彦*; 今井 貴浩*; Denlinger, J. D.*; Perera, R. C. C.*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 44(9A), p.6612 - 6617, 2005/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:54.82(Physics, Applied)

軟X線分光法を用いてホウ素ドープダイヤモンドの半導体-金属間電子構造の変化を観測した。ホウ素濃度が数十ppmから数万ppmに増加するにつれて、ホウ素と炭素原子のバンド構造(価電子帯と伝導帯)が半導体構造から金属構造に変化してゆく様子が明瞭にとらえられた。本分光法によるバンド構造変化の観察は、ダイヤモンド半導体のバンドギャップ制御に重要な情報をもたらす。

論文

High-energy spectroscopic study of the III-V nitride-based diluted magnetic semiconductor Ga$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$N

Hwang, J. I.*; 石田 行章*; 小林 正起*; 平田 玄*; 田久保 耕*; 溝川 貴司*; 藤森 淳; 岡本 淳; 間宮 一敏*; 斎藤 祐児; et al.

Physical Review B, 72(8), p.085216_1 - 085216_6, 2005/08

A2004-0178.pdf:0.19MB

 被引用回数:60 パーセンタイル:10.73(Materials Science, Multidisciplinary)

常磁性Ga$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$Nの電子構造について光電子分光(PES),X線吸収分光(XAS)によって調べた。XAS実験スペクトルを理論計算と比較することによって、GaN中Mnは正四面体配位結晶場中の2価で説明できることがわかった。この結果に従い、Mn2p及びMn3d光電子スペクトルを配置間相互作用クラスターモデルで解析した。これにより見積もられた電子構造パラメータから計算したp-d交換相互作用定数の大きさはGa$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$Asの1.6倍であることが判明した。また、内殻PESからはMn濃度の上昇に伴ってフェルミレベルが降下する様子とバンドギャップ中に新たな状態が生成され増大する様子が観測された。以上のことから、Ga$$_{1-x}$$Mn$$_{x}$$Nにおいて十分な正孔濃度を実現することで高い転移点を持つ強磁性が発現する可能性が実験的に示された。

論文

いぶし瓦表面炭素膜の放射光軟X線状態分析

村松 康司

リガクジャーナル, 36(1), p.35 - 42, 2005/04

いぶし瓦の品質管理・特性向上をはかるため、放射光軟X線分光法を用いて、いぶし瓦表面炭素膜の構造分析と風化による変色を解明した。構造分析の結果、表面炭素膜は配向性のあるカーボンブラック粒子と非配向性の粒子が半々の割合で混在することが明らかとなった。配向性粒子が瓦の光沢を生み、非配向性粒子が耐久性を生むと理解できた。風化による変色は酸化反応に起因し、酸化された表面炭素膜にはカルボキシル基が存在することがわかった。この酸化反応によって配向性粒子の割合が減少するために変色すると理解できた。ただし、8年程度の風化では、変色は起きるものの内部にいたる炭素膜全体の配向性はほとんど維持され、耐久性が保たれていることがわかった。

論文

Antiferromagnetic-to-ferromagnetic transition induced by diluted Co in SrFe$$_{1-x}$$Co$$_x$$O$$_3$$:Magnetic circular X-ray dichroism study

岡本 淳*; 間宮 一敏*; 藤森 伸一; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 村松 康司*; 吉井 賢資; 藤森 淳*; 田中 新*; Abbate, M.*; et al.

Physical Review B, 71(10), p.104401_1 - 104401_5, 2005/03

 被引用回数:19 パーセンタイル:34.73(Materials Science, Multidisciplinary)

SrFe$$_{1-x}$$Co$$_x$$O$$_3$$での反強磁性-強磁性転移($$x_c$$$$simeq$$0.15)が電子構造へ及ぼす影響を軟X線内殻吸収磁気円二色性を用いて研究した。総和側から導いたFe $$3d$$状態とCo $$3d$$ 状態の軌道及びスピン磁気モーメントは異なるドーピング依存性を示した。Fe $$3d$$のスピン磁気モーメントはCoドープにしたがって徐々に増大するのに対し、Co $$3d$$のスピン磁気モーメントは反強磁性状態において既に揃っていた。このことから、Feの磁気モーメントがCoの磁気モーメントによって揃えられることで強磁性-強磁性転移が生じていることが示された。

論文

放射光軟X線状態分析の研究・技術動向

村松 康司

X線分析の進歩,36, p.47 - 62, 2005/03

放射光軟X線状態分析法として、吸収分光法,光電子分光法及び発光分光法の研究・技術動向を説明する。吸収分光法では、2keVを越える領域の測定,溶液試料の測定,光源の偏光制御を利用した新しい測定が可能になってきた。光電子分光法では、分解能(E/$$Delta$$E)が10000を越える高分解能測定と、より高いエネルギーの放射光励起によるバルク敏感な測定がなされるようになってきた。発光分光法では、より高分解能な発光分光装置の開発が進み、溶液試料の測定も行われるようになってきた。また、実際の工業炭素材料を対象とした放射光軟X線状態分析例として、いぶし瓦表面炭素膜の化学状態分析とホウ素ドープダイヤモンドの電子状態分析を説明する。

論文

Evaluation of carbon films on the Japanese smoked roof tile "Ibushi-Kawara" by angle-dependent soft X-ray emission spectroscopy using synchrotron radiation

村松 康司; 山下 満*; 元山 宗之*; Denlinger, J. D.*; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

Spectrochimica Acta, Part B, 59(8), p.1317 - 1322, 2004/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:88.42(Spectroscopy)

電子線マイクロアナライザーで測定したグラファイトのCKX線発光スペクトルについて、そのスペクトル形状の偏光依存性を議論した。スペクトルの解析には分子軌道計算を用い、その結果をいぶし瓦表面炭素の構造解析に応用した。

論文

Soft X-ray emission spectroscopy of polycyclic aromatic hydrocarbons

村松 康司; 冨澤 加奈; Denlinger, J. D.*; Perera, R. C. C.*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 137-140(1-3), p.823 - 826, 2004/07

多環式芳香族化合物(PAH)のCKX線発光スペクトルを測定した。分子を構成する炭素原子のうち、分子端の水素化された炭素原子の割合が高いほど、発光ピークのエネルギー位置が高エネルギー側にシフトした。分子軌道計算による解析から、このエネルギーシフトは上記二種類の炭素原子の割合に依存することが確認された。

論文

First principles study of core-hole effect on fluorine K-edge X-ray absorption spectra of MgF$$_{2}$$ and ZnF$$_{2}$$

山本 知之*; 溝口 照康*; 巽 一厳*; 田中 功*; 足立 裕彦*; 村松 康司; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

Materials Transactions, 45(7), p.1991 - 1993, 2004/07

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.39(Materials Science, Multidisciplinary)

MgF$$_{2}$$とZnF$$_{2}$$のFKX線吸収スペクトルにおける内殻空孔の影響を第一原理計算で解析した。その結果、実験スペクトルは内殻空孔を考慮した計算によって再現することができた。また、計算におけるスーパーセルの大きさの効果も効いていた。

論文

High-resolution soft X-ray photoemission spectroscopy of spinel-type compound CuIr$$_{2}$$S$$_{4}$$

岡根 哲夫; 藤森 伸一; 間宮 一敏; 岡本 淳; 村松 康司; 藤森 淳; 鈴木 博之*; 松本 武彦*; 古林 孝夫*; 磯部 雅朗*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e297 - e298, 2004/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:67.19(Materials Science, Multidisciplinary)

金属-絶縁体転移を示すスピネル・カルコゲナイドCuIr$$_{2}$$S$$_{4}$$の温度に依存した電子状態の変化を高分解能軟X線光電子分光により実験的に調べた。試料温度が転移温度以下になると、フェルミ準位近傍でギャップの形成が見られる一方、価電子帯全体の構造も高エネルギー側にシフトしていることが明らかになった。またIr 4${it f}$内殻準位の光電子スペクトルの形状は転移温度の上と下で非常に顕著な形状変化を示した。このことは金属-絶縁体転移に伴うIr 5${it d}$電子状態の変化に対応したものと考えられる。

論文

X-ray magnetic circular dichroism at the U $$N_{4,5}$$ edges of uranium monochalcogenides US, USe and UTe

岡根 哲夫; 岡本 淳; 間宮 一敏; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 村松 康司; 藤森 淳; 落合 明*

Physica B; Condensed Matter, 345(1-4), p.221 - 224, 2004/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:72.06(Physics, Condensed Matter)

強磁性体であるウラン・モノカルコゲナイドUS, USe, UTeに対してU $$N_{4,5}$$吸収端での軟X線吸収磁気円二色性測定測定を行い、これらの化合物の磁性状態を調べた。MCDシグナルはUSからUSeになるとはっきり大きくなり、USeとUTeでは同程度であった。MCDシグナルからスピン・モーメントと軌道モーメントを分離して求めると、スピン・モーメント,軌道モーメントともUSからUSeでは増大し、USeからUTeでは減少する傾向が明らかになった。

論文

標準的な固体炭素化合物の軟X線発光・吸収スペクトル

村松 康司; Gullikson, E. M.*; Perera, R. C. C.*

X線分析の進歩,35, p.125 - 136, 2004/00

炭素材料の軟X線発光・吸収分光測定において、標準試料となり得る代表的な固体炭素化合物(高配向性熱分解グラファイト(HOPG),カーボンナノチューブ,ダイヤモンド,カーボンブラック,フラーレン(C$$_{60}$$, C$$_{70}$$),ポリエチレン,${it p}$-テルフェニル,アントラセン)の放射光励起CKX線発光・吸収スペクトルを同一条件下で測定した。また、結晶構造の異方性を反映するHOPGの出射・入射角依存スペクトルを測定し、角度依存性測定における留意点を示した。さらに、DV-X$$alpha$$分子軌道計算法によって算出した電子状態密度と軟X線スペクトルを比較し、これら炭素化合物の軟X線スペクトル解析におけるDV-X$$alpha$$分子軌道計算法の有効性を示した。

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