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論文

Effect of magnetism on lattice dynamics in SrFe$$_2$$As$$_2$$ using high-resolution inelastic X-ray scattering

村井 直樹*; 福田 竜生; 小林 達也*; 中島 正道*; 内山 裕士*; 石川 大介*; 筒井 智嗣*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

Physical Review B, 93(2), p.020301_1 - 020301_5, 2016/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:57.78(Materials Science, Multidisciplinary)

Phonon spectra of detwinned SrFe$$_2$$As$$_2$$ crystals, as measured by inelastic X-ray scattering, show clear anisotropyaccompanying the magnetostructural transition at 200 K. We model the mode splitting using magnetic DFT calculations, including a phenomenological reduction in force-constant anisotropy that can be attributed to magnetic fluctuations. This serves as a starting point for a general model of phonons in this material applicable to both the antiferromagnetically ordered phase and the paramagnetic phase. Using this model, the measured splitting in the magnetic phase below T$$_N$$, and the measured phonon linewidth, we set a lower bound on the mean magnetic fluctuation frequency above T$$_N$$ at 210 K.

論文

Large trigonal-field effect on spin-orbit coupled states in a pyrochlore iridate

植松 大介*; 佐賀山 基*; 有馬 孝尚*; 石川 洵*; 中辻 知*; 高木 英典*; 吉田 雅洋*; 水木 純一郎; 石井 賢司

Physical Review B, 92(9), p.094405_1 - 094405_6, 2015/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:36.72(Materials Science, Multidisciplinary)

The half-filled topmost valence band of Ir$$^{4+}$$ in several iridates such as Sr$$_2$$IrO$$_4$$, IrO$$_2$$, and CaIrO$$_3$$ has been proposed to originate mainly from the spin-orbit coupled $$J_{rm eff}=1/2$$ states. In pyrochlore iridates $$R_2$$Ir$$_2$$O$$_7$$ ($$R$$: rare earth), some exotic electronic states are theoretically proposed by assuming $$J_{rm eff}=1/2$$ states. However, the octahedral coordination around Ir is trigonally distorted, which may affect the energy level scheme of Ir $$5d$$ states. Here, we report spectra of resonant elastic and inelastic X-ray scattering in Eu$$_2$$Ir$$_2$$O$$_7$$ at the Ir $$L$$ edges. A large suppression of the magnetic scattering signal at the Ir $$L_{rm II}$$ edge supports the $$J_{rm eff}=1/2$$ picture rather than the $$S=1/2$$ one. The inelastic scattering spectrum indicates that the magnitude of the trigonal field on the Ir$$^{4+}$$ states is evaluated to be comparable to the spin-orbit interaction. The energy diagram of the $$5d$$ state is proposed based on the simple cluster model.

論文

Formation mechanism of extension fractures induced by excavation of a gallery in soft sedimentary rock, Horonobe area, Northern Japan

常盤 哲也; 津坂 仁和; 松原 誠*; 石川 泰己*; 小川 大介*

Geoscience Frontiers, 4(1), p.105 - 111, 2013/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:62.89(Geosciences, Multidisciplinary)

地層処分システムの安全性を評価するためには、立坑や水平坑道などの掘削による影響(掘削影響)を把握することが必要である。本研究では、幌延深地層研究計画として進めている地下施設建設において、深度250mポンプ座の底盤において詳細な地質観察を行った結果を報告する。ポンプ座の底盤における割れ目は、掘削前の割れ目(既存割れ目)と掘削後の割れ目(EDZ割れ目)とに明瞭に区分できる。EDZ割れ目は層理面又は古応力場から推定される潜在割れ目と同じ方向である。また、これらの割れ目は、既存の割れ目で止まっている。つまり、堆積軟岩における掘削影響による割れ目は、層理面や潜在割れ目などの弱面に形成され、既存の割れ目にコントロールされていることを示唆する。このように、掘削に伴う割れ目の性質は、既存割れ目や岩石がこれまで置かれた応力場から推定することが可能と考えられる。

論文

X-ray diffraction measurements for expanded fluid Se using synchrotron radiation up to the dense vapor region

乾 雅祝*; Hong, X.*; 松坂 鉄矢*; 石川 大介*; Kazi, M. H.*; 田村 剛三郎*; 舟越 賢一*; 内海 渉

Journal of Non-Crystalline Solids, 312-314, p.274 - 278, 2002/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:65.43

超臨界状態のセレンの構造を液体から高密度蒸気領域にいたる広い温度圧力範囲で、放射光によるX線回折測定の手段により測定した。この実験のため、新しい高圧容器が設計され、それによりX線回折データの質が大幅に上昇し、構造因子の精度が増した。測定は半導体-金属転移の起こる800bar, 600-1500$$^{circ}$$C領域をカバーし、また1650$$^{circ}$$C, 300-441barの高密度蒸気の構造因子が初めて決定された。

口頭

北海道幌延地域に分布する堆積軟岩における坑道掘削に伴う割れ目の特徴

常盤 哲也; 津坂 仁和; 松原 誠*; 石川 泰己*; 小川 大介*

no journal, , 

掘削による掘削影響領域(EDZ)の地質的を把握するために、250mの坑道において詳細な壁面観察を行った。その結果、坑道に認められる割れ目は、剪断割れ目と引張割れ目が存在しており、前者は坑道掘削前から存在した既存割れ目であり、後者は掘削によって形成されたEDZ割れ目であることがわかった。また、既存割れ目が多く存在する箇所ではEDZ割れ目が少なく、既存割れ目が少ない箇所ではEDZ割れ目が多く存在することがわかった。これらの結果をもとに、坑道周辺における三次元割れ目モデルを作成した。

口頭

非弾性X線散乱による鉄系超伝導体SrFe$$_2$$As$$_2$$のフォノン分散における磁気秩序の影響

村井 直樹*; 福田 竜生; 内山 裕士*; 筒井 智嗣*; 石川 大介*; 小林 達也*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 中島 正道*; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

鉄系超伝導体の母物質であるSrFe$$_2$$As$$_2$$は約200Kで磁気相転移を伴った正方晶から斜方晶への構造相転移を示す。我々は、一軸圧の印加により非双晶化されたSrFe$$_2$$As$$_2$$に対して非弾性X線散乱実験を行い、磁気・構造転移に伴う特異なフォノン異方性の有無を調べた。本講演では観測された強いフォノン異方性の詳細について議論する。

口頭

Magneto-elastic coupling in detwinned Sr(Fe$$_{1-x}$$Co$$_x$$)$$_2$$As$$_2$$ by inelastic X-ray scattering

村井 直樹*; 福田 竜生; 中島 正道*; 小林 達也*; 内山 裕士*; 筒井 智嗣*; 石川 大介*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

We present phonon dispersion measurements from detwinned single crystals of Sr(Fe$$_{1-x}$$Co$$_x$$)$$_2$$As$$_2$$ with different doping levels($$x$$=0 and 0.08) using inelastic X-ray scattering with 1.5 meV resolution at SPring-8. The crystals were detwinned by application of in-plane uniaxial stress. This allowed us to measure single domain phonon structure in the magnetically ordered state. We clearly identified the change in the phonon dispersion induced by the onset of magnetic order, with phonon energies depending on orientation of the phonon wave vector relative to the Fe moment. We compare our results to ${it ab-initio}$ pseudo potential calculations: Magnetic calculations give better agreement than non-magnetic calculations, but in most parts of the Brillouin zone investigated, they overestimate the magnitude of the mode splitting and in fact often fail to predict even the correct sign of the splitting.

口頭

Effect of magnetism on lattice dynamics of SrFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ via high-resolution inelastic X-ray scattering

村井 直樹; 福田 竜生; 小林 達也*; 中島 正道*; 内山 裕士*; 石川 大介*; 筒井 智嗣*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

高分解能非弾性X線を用いた鉄系超伝導体SrFe$$_{2}$$As$$_{2}$$のフォノン分散の測定結果を報告する。結晶の非双晶化により、二方向の等価な移行運動量方向におけるフォノン分散の異方性の観測に初めて成功した。しかしこの観測結果は、密度汎関数法が予想する異方性よりもかなり小さいものである。実験と計算結果との比較から、磁気揺らぎのフォノンへの寄与を想定し、その効果を現象論的に取り込んだモデルを提唱した。そのモデルから得られた計算により磁気転移点上下のフォノンの振る舞いを非常に良く再現することに成功した。

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