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論文

Electronic structure of YbCu$$_2$$Ge$$_2$$ studied by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

Physical Review B, 84(19), p.195121_1 - 195121_6, 2011/11

 被引用回数:7 パーセンタイル:62.71(Materials Science, Multidisciplinary)

われわれは、最近になって完全なYb2価物質ではないことがわかった、YbCu$$_2$$Ge$$_2$$のバンド分散及びフェルミ面を、軟X線角度分解光電子分光を用いて3次元的に調べた。それにより、有限の4$$f$$成分を持ったバンドがフェルミ準位にかかっており、フェルミ面の形成に関与していることを明らかにした。そのことは、YbCu$$_2$$Ge$$_2$$は価数揺動物質であるという最近の報告と合致している。また、得られた価電子帯のバンド分散やフェルミ面は局所密度近似(LDA)をもとにした相対論的バンド計算でよく説明できることがわかった。これらの結果から、LDA計算はYbCu$$_2$$Ge$$_2$$をはじめとするYb2価に近い物質の電子状態の理解において、よい出発点であることが示唆される。

論文

Crystal structure analysis of poly(L-lactic acid) $$alpha$$ form on the basis of the 2-dimensional wide-angle synchrotron X-ray and neutron diffraction measurements

Wasanasuk, K.*; 田代 孝二*; 塙坂 真*; 大原 高志*; 栗原 和男; 黒木 良太; 玉田 太郎; 尾関 智二*; 金元 哲夫*

Macromolecules, 44(16), p.6441 - 6452, 2011/07

 被引用回数:120 パーセンタイル:2.06(Polymer Science)

ポリL乳酸$$alpha$$型の結晶構造を、超延伸試料 を用いて、2次元広角X線(WAXD)及び中性子(WAND)回折によって詳しく解析した。WAXDデータは、SPring-8において波長0.328${AA}$の高エネルギーX線ビームを用いて、WANDデータはJRR-3に設置されたBIX3において波長1.510${AA}$の中性子ビームを用いて収集された。結晶構造の初期モデルは-150$$^{circ}$$Cで観測された約700のX線反射を用いて、空間群を${it P}$2$$_{1}$$2$$_{1}$$2$$_{1}$$と仮定した直接法によって決定された。直接法によって得られた結晶構造モデルは、${it R}$値が-150$$^{circ}$$Cで18.2%、25$$^{circ}$$Cで23.2%となるまで精密化された。得られた分子鎖のコンフォメーションは、鎖軸に沿った2$$_{1}$$のらせん対称を有する歪んだ(10/3)らせん型をとっていた。しかしながら、幾つかの禁制反射が00l反射において検出され、分子鎖に沿った2$$_{1}$$のらせん対称を消去することが必要であった。そこで、空間群を${it P}$2$$_{1}$$と仮定することにより構造精密化を進めた結果、最終的に得られた${it R}$値は-150$$^{circ}$$Cで19.3%、25$$^{circ}$$Cで19.4%であった。2$$_{1}$$のらせん対称の構造偏差はわずかで、すべての層線において精密化されたモデルは観測された反射プロファイルをよく再現することがわかった。得られたX線結晶構造を用いた中性子(WAND)解析を実施した結果、観測された92の反射において${it R}$値は25$$^{circ}$$Cで23.0%であり、層線プロファイルの実測値と計算値はよく一致した。

論文

Soft X-ray angle-resolved photoemission study of YbCu$$_2$$Ge$$_2$$

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 273, p.012067_1 - 012067_4, 2011/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:31.67

これまでYb2価物質であると考えられてきたYbCu$$_2$$Ge$$_2$$について、Yb4$$f$$電子を含む固体内部の電子構造を調べるために軟X線光電子分光実験を行った。その結果、角度積分スペクトルの結合エネルギーの6$$sim$$12eVにわずかにYb$$^{3+}$$多重項ピークが観測された。これはYbCu$$_2$$Ge$$_2$$は価数揺動物質であることを示している。また、角度分解スペクトルにおいてYb4$$f$$バンドと伝導バンドが"anti-crossing"している様子が確認できた。これは、Ge4$$p$$とCu3$$d$$でできた伝導バンドとYb4$$f$$バンドが混成していることを示す。

報告書

HTTR長期連続運転の結果の概要; 高温・並列50日運転

栃尾 大輔; 濱本 真平; 猪井 宏幸; 島崎 洋祐; 関田 健司; 近藤 雅明; 七種 明雄; 亀山 恭彦; 齋藤 賢司; 江森 恒一; et al.

JAEA-Technology 2010-038, 57 Pages, 2010/12

JAEA-Technology-2010-038.pdf:2.36MB

HTTRは平成10年の初臨界達成後、定格運転及び高温試験運転の出力上昇試験を経て、現在、供用運転を行っている。高温ガス炉を実用化するにあたり、高温ガス炉システムが長期にわたって熱利用系に安定な熱供給ができることを実証しなければならない。そこで、HTTRでは、平成22年1月より高温・並列運転で50日連続運転を行い、HTTRは長期にわたって熱利用系に安定な熱供給ができることを確認した。また、高温試験運転での長期連続運転に伴うデータを取得することができた。本報は、運転より得られたHTTRの高温試験運転での長期連続運転に関する特性をまとめたものである。

論文

Photoemission and X-ray absorption studies of valence states in (Ni,Zn,Fe,Ti)$$_3$$O$$_4$$ thin films exhibiting photoinduced magnetization

小林 正起*; 大木 康弘*; 滝沢 優*; Song, G. S.*; 藤森 淳; 竹田 幸治; 寺井 恒太*; 岡根 哲夫; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; et al.

Applied Physics Letters, 92(8), p.082502_1 - 082502_3, 2008/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:54.45(Physics, Applied)

By means of photoemission and X-ray absorption spectroscopy, we have studied the electronic structure of (Ni,Zn,Fe,Ti)$$_{3}$$O$$_{4}$$ thin films, which exhibits a cluster glass behavior with a spin-freezing temperature $$T_f$$ of $$sim 230$$ K and photo-induced magnetization (PIM) below $$T_f$$. The Ni and Zn ions were found to be in the divalent states. Most of the Fe and Ti ions in the thin films were trivalent (Fe$$^{3+}$$) and tetravalent (Ti$$^{4+}$$), respectively. While Ti doping did not affect the valence states of the Ni and Zn ions, a small amount of Fe$$^{2+}$$ ions increased with Ti concentration, consistent with the proposed charge-transfer mechanism of PIM.

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the Large Helical Device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 武藤 敬*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S668 - S676, 2007/10

 被引用回数:34 パーセンタイル:22.29(Physics, Fluids & Plasmas)

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上に加え、革新的な運転シナリオの発見により、無電流ヘリオトロンプラズマの性能を改善することに成功した。その結果、特に、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、5$$times$$10$$^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。4.5%の体積平均ベータ値や、54分間の放電時間(総入力エネルギー: 1.6GJ、平均入力パワー: 490kW)を達成することにも成功した。本論文では、IDB, 高ベータプラズマ, 長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

論文

Extended steady-state and high-beta regimes of net-current free heliotron plasmas in the large helical device

本島 修*; 山田 弘司*; 小森 彰夫*; 大藪 修義*; 金子 修*; 川端 一男*; 三戸 利行*; 武藤 敬*; 居田 克巳*; 今川 信作*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

大型ヘリカル装置(LHD)では、加熱パワーの増大及び粒子の排気/供給能力の向上と併せ、無電流ヘリオトロンプラズマの革新的な運転シナリオの開発を行った。その結果、高密度,長時間運転,高ベータに関して運転領域を拡大することに成功した。LHDにおける多様な研究の結果、無電流ヘリオトロンプラズマの特長が明らかになった。特に、ローカルアイランドダイバータによる排気とペレット入射によるプラズマ中心部への粒子供給を組合せることにより内部拡散障壁(IDB)を形成し、$$5times10^{20}$$m$$^{-3}$$という超高密度のプラズマが得られた。この結果は魅力的な超高密度核融合炉へ道を開くものである。また、4.5%の体積平均ベータ値や、54分間(総入力エネルギー: 1.6GJ,平均パワー: 490kW)の放電維持時間を得ることにも成功した。本論文では、IDB,高ベータプラズマ,長時間運転に関する最近2年間の成果を概括する。

報告書

セメント系材料の水理・力学特性の変遷に関する研究-概要-

武井 明彦*; 大和田 仁*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 竹田 哲夫*; 横関 康祐*; 渡邊 賢三*

JNC-TJ8400 2002-029, 79 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-029.pdf:1.58MB

セメント系材料の変遷はベントナイトや岩盤の変遷にも大きな影響を与える。本研究ではニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムモデル構築のためのデータ取得を目的とし、通水法ならびに浸漬法によってセメント系材料の変質供試体を作製しその物理的・化学的特性を評価した。また、モデル化に必要な「変遷指標間の関係」を確認した。本年度の研究成果を以下に示す。1.水セメント比85%ならびに105%のセメントペーストを試料として、通水法による劣化過程での各特性の変化を取得した。実測の見かけ透水係数から劣化部の透水係数を計算により求めた結果、通水量が増すに従って透水係数は増大した。また、通水により空隙率は劣化の顕著な試料上部で増加した。圧縮強度は劣化の顕著な試料上部の値を示すものと考えられ、通水によりその値は低下した。空隙率、劣化部の透水係数、ビッカース硬度の各要因は、圧縮強度との間には相関が認められた。固相の化学的評価、通水液のpHやCa濃度から劣化過程はポルトランダイトが溶出する領域であると考えられ、固相物性の変化はポルトランダイトの溶出に起因するものと推測された。2.水セメント比が40%から105%までのセメントペースト試料をイオン交換水に浸漬し、拡散による物理特性(透水係数、圧縮強度)変化について実験的に検討した。その結果、浸漬12週の時点では溶出率が小さく、劣化が顕著に進んでいないものの、以下のことが分かった。空隙率は、浸漬12週で初期値より4$$sim$$10%程度増加しており、水セメント比が大きいと空隙率の増加量が大きいことが分かった。また、空隙率と透水係数の既往の検討結果を用い、カルシウム溶出時の透水係数を推定した。ビッカース硬度は、水と接していた表面近傍で低下する結果となり、水セメント比の大きい方がその低下領域が大きいことが分かった。また、ビッカース硬度と力学特性(圧縮強度、ヤング係数)の関係を用い、カルシウム溶出時の力学特性を推定した。これらの結果から、通水法と浸漬法相互のデータを補完する可能性が示された。各変遷指標間の関係を導くために、今後さらに整備が必要なデータセットが明らかとなった。

報告書

セメント系材料の水理・力学特性の変遷に関する研究

武井 明彦*; 大和田 仁*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*; 竹田 哲夫*; 横関 康祐*; 渡邊 賢三*

JNC-TJ8400 2002-028, 218 Pages, 2002/02

JNC-TJ8400-2002-028.pdf:4.6MB

セメント系材料の変遷はベントナイトや岩盤の変遷にも大きな影響を与える。本研究ではニアフィールド水理場の長期的変遷評価システムモデル構築のためのデータ取得を目的とし、通水法ならびに浸漬法によってセメント系材料の変質供試体を作製しその物理的・化学的特性を評価した。また、モデル化に必要な「変遷指標間の関係」を確認した。本年度の研究成果を以下に示す。1.水セメント比85%ならびに105%のセメントペーストを試料として、通水法による劣化過程での各特性の変化を取得した。実測の見かけ透水係数から劣化部の透水係数を計算により求めた結果、通水量が増すに従って透水係数は増大した。また、通水により空隙率は劣化の顕著な試料上部で増加した。圧縮強度は劣化の顕著な試料上部の値を示すものと考えられ、通水によりその値は低下した。空隙率、劣化部の透水係数、ビッカース硬度の各要因は、圧縮強度との間には相関が認められた。固相の化学的評価、通水液のpHやCa濃度から劣化過程はポルトランダイトが溶出する領域であると考えられ、固相物性の変化はポルトランダイトの溶出に起因するものと推測された。2.水セメント比が40%から105%までのセメントペースト試料をイオン交換水に浸漬し、拡散による物理特性(透水係数、圧縮強度)変化について実験的に検討した。その結果、浸漬12週の時点では溶出率が小さく、劣化が顕著に進んでいないものの、以下のことが分かった。空隙率は、浸漬12週で初期値より4$$sim$$10%程度増加しており、水セメント比が大きいと空隙率の増加量が大きいことが分かった。また、空隙率と透水係数の既往の検討結果を用い、カルシウム溶出時の透水係数を推定した。ビッカース硬度は、水と接していた表面近傍で低下する結果となり、水セメント比の大きい方がその低下領域が大きいことが分かった。また、ビッカース硬度と力学特性(圧縮強度、ヤング係数)の関係を用い、カルシウム溶出時の力学特性を推定した。これらの結果から、通水法と浸漬法相互のデータを補完する可能性が示された。各変遷指標間の関係を導くために、今後さらに整備が必要なデータセットが明らかとなった。

論文

Photoionization of Ne$$^{3+}$$ ions in the region of the 1${it s}$ $$rightarrow$$ 2${it p}$ autoionizing resonance

大浦 正樹*; 山岡 人志*; 川面 澄*; 木又 純一*; 早石 達司*; 高橋 武寿*; 小泉 哲夫*; 関岡 嗣久*; 寺澤 倫孝*; 伊藤 陽*; et al.

Physical Review A, 63(1), p.014704_1 - 014704_4, 2001/01

 被引用回数:15 パーセンタイル:42.18(Optics)

プラズマ中のイオンの基礎的データは原子データとしての多価イオンの光吸収の情報は、重要であるにもかかわらず研究が進んでいない。われわれは多価イオン光吸収実験装置を用いて、1s→2p自動電離共鳴領域近くにおいて、Ne$$^{+}$$→Ne$$^{2+}$$及びNe$$^{2+}$$→Ne$$^{3+}$$の光吸収スペクトルを、光-イオンビーム合流ビーム法によって測定した。スペクトルは、多重項フランク-コンドン計算によってよく説明された。

論文

The U 5f states in the heavy fermion uranium compound UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$, studied by resonant and X-ray photoelectron spectroscopy

藤森 伸一; 斎藤 安治*; 関 雅晴*; 田村 好司*; 水田 宗徳*; 山木 健一郎*; 佐藤 健*; 岡根 哲夫; 田中 順章*; 佐藤 憲昭*; et al.

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 101-103, p.439 - 442, 1999/00

UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$におけるU5f電子状態を調べるために、UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$に対するX線光電子分光実験及びU$$_{x}$$La$$_{1-x}$$Pd$$_{2}$$Al$$_{3}$$に対する共鳴光電子分光実験を行い、得られたスペクトルとバンド計算結果の比較を行った。X線光電子スペクトルでは、特にフェルミ準位付近の構造がバンド計算によって良く再現されており、スペクトルを理解する上において、バンド計算が良い出発点であることが示された。一方の共鳴光電子スペクトルは、実験と計算でスペクトル構造が全く異なっており、さらにウラン原子をランタン原子によって置換を行ったU$$_{x}$$La$$_{1-x}$$Pd$$_{2}$$Al$$_{3}$$においても、スペクトル構造には変化が見られなかった。これらの実験結果は、共鳴光電子スペクトルがU5f電子の局在的な情報を反映しており、一方のX線光電子スペクトルはU5f電子の遍歴的な性質を反映していることを示している。

論文

Soft X-ray beamline specialized for actinides and radioactive materials equipped with a variably polarizing undulator

横谷 明徳; 関口 哲弘; 斎藤 祐児; 岡根 哲夫*; 中谷 健; 島田 太平; 小林 秀樹*; 高雄 勝*; 寺岡 有殿; 林 由紀雄; et al.

Journal of Synchrotron Radiation, 5, p.10 - 16, 1998/00

 被引用回数:84 パーセンタイル:2.91(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究所は、西播磨地区に完成した大型放射光施設(SPring-8)に、ウラン等のアクチノイド系列物質を含む非密封RI試料も取り扱うことができる、軟X線放射光ビームライン(BL23SU)を建設中である。本ビームラインの特徴のひとつは、ビームラインをSPring-8リング棟に接する形で建てられたRI実験棟まで延長し、このRI棟内に光電子分光装置等を設置してビーム利用実験を行うことである。光源として原研が独自に開発を進めてきた、直線偏光・左右の円偏光を任意に切り替えることが可能な可変偏光アンジュレーター(APPLEII)を、また分光器として不等刻線間隔型回折格子を採用し、またビームラインの各所にRIの飛散を防止・モニターするための機器(RIポートや連断バルブ等)を設けた。さらに通常ホールに化学・生物研究用ステーションも設置し、多面的なビーム利用を行う予定である。

報告書

HTTR熱利用系炉外技術開発試験用水蒸気改質器の基本設計の検討

羽賀 勝洋; 日野 竜太郎; 稲垣 嘉之; 羽田 一彦; 会田 秀樹; 関田 健司; 西原 哲夫; 山田 誠也*; 数土 幸夫

JAERI-Tech 96-053, 71 Pages, 1996/11

JAERI-Tech-96-053.pdf:2.22MB

HTTRの目的の一つは高温核熱利用の有効性を実証することにある。HTTRという実炉に世界で初めて高温核熱利用系を接続して実証試験を実施するのに先立ち、機器の高性能化、運転・制御及び安全技術の実証、設計・安全評価解析コードの検証のための炉外技術開発試験が不可欠である。そこで、HTTRの最初の熱利用系として設計検討が進められている水蒸気改質水素製造システムについて、炉外技術開発試験計画を策定し、炉外技術開発試験のための試験装置の設計検討を行った。本報告は、試験装置の中核となる水蒸気改質器の設計検討の成果をまとめたものである。設計に当たっては、反応管が3本の場合と、コストダウンのために反応管を1本にした場合について、それぞれ反応特性、構造強度を解析評価し、その仕様と構造を定めた。

報告書

1983年核データ研究会報告

菊地 康之; 朝見 哲夫; 中沢 正治*; 飯島 俊吾*; 山室 信弘*; 関 泰; 中島 豊; 長谷川 明

JAERI-M 84-010, 426 Pages, 1984/03

JAERI-M-84-010.pdf:11.04MB

シグマ研究委員会主催の核データ研究会が1983年11月30日、12月1日の2日間、日本原子力研究所の東海研究所において開催された。今年度の研究会の主題は、(1)核データ評価者のための断面積測定法の解説、(2)JENDL-2の検証、(3)感度解析とその応用、(4)JENDL-3の評価、(5)トピックスであった。又、主題(1)に関連してポスター発表「国内における断面積の微分測定法及び積分実験の紹介」が実施された。このポスター発表は当研究会としては初めての試みであったが、19件もの発表があり極めて盛況であった。本報告書は、これらの報文集をまとめたものである。なお、ポスター発表の内容は第2分用にまとめた。

報告書

Measurements of Tritium Production-Rate Distribution in Simulated Blanket Assemplies at the FNS

前川 洋; 津田 孝一; 井口 哲夫*; 池田 裕二郎; 大山 幸夫; 福本 亨; 関 泰; 中村 知夫

JAERI-M 83-196, 15 Pages, 1983/09

JAERI-M-83-196.pdf:0.62MB

原研に新しい強力なD-T中性子源であるFNSが完成した。模擬核融合炉ブランケット体系中のトリチウム生成率(TPR)分布をFNSを用いて測定した。模擬体系は黒鉛反射体付き酸化リチウム球体系と40cm厚さの酸化リチウム平板体系である。TPRを(A)Dierckxの方法、(B)LifのTLDの自己照射法、(C)Li$$_{2}$$Oの焼結体ペレットによる液体シンチレータ法の3種類で測定した。(B)と(C)は原研で開発した方法である。測定されたTPRの分布は3つの方法の間で良く一致した。(B)と(C)の方法が核融合炉のニュートロニクスの実験で有効であることを示した。実験結果はP.G.Youngの評価した$$^{7}$$Li(n、n'$$alpha$$)$$^{3}$$Tの断面積が妥当であることを示唆した。

報告書

「常陽」炉内中性子線量測定の概要; S54年度の成果報告会配布資料

佐々木 誠*; 鈴木 惣十*; 宮川 俊一*; 大竹 俊英*; 関口 善之*; 中沢 正治*; 井口 哲夫*

PNC-TN941 80-116, 84 Pages, 1980/07

PNC-TN941-80-116.pdf:15.44MB

本報告書は、S54年度に実施したドシメトリ計画の成果をまとめ、その業務内容と成果を高速実験炉部内で紹介した際に配布した資料を、まとめたものである。内容として、「常陽」ドシメトリーの計画、米国DOEとの情報交換、ドシメトリーの測定装置の準備、解析手法の確立等について、述べている。S54年度ドシメトリー作業計画は順調に進み、ドシメトリーの測定装置、解析手法はほぼ確立し、S55年度には本格的にドシメトリー試験が実施される。

口頭

YbCu$$_2$$Ge$$_2$$の軟X線角度分解光電子分光

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

no journal, , 

YbCu$$_2$$Ge$$_2$$はパウリ常磁性を示し、さまざまな実験からYb2価物質であると考えられている。しかし、Yb系の重い電子状態を理解するうえで重要な情報であるYb4$$f$$バンドの位置や、Yb4$$f$$電子と他の伝導電子との混成(c-$$f$$混成)に関しては何もわかっていない。われわれはこれらの情報を得るために、固体内部のYb4$$f$$電子状態を観測するのに適している軟X線光電子分光実験により、YbCu$$_2$$Ge$$_2$$の価電子帯構造を調べた。実験はSPring-8のBL23SUで行った。その結果、角度積分スペクトルにYb$$^{3+}$$の多重項ピークが見られた。このことから、この物質は純粋なYb2価物質ではなく、価数揺動物質であることが初めてわかった。また、Yb4$$f$$バンドと伝導バンドが交差する箇所でバンドの折れ曲がりが見え、c-$$f$$混成効果の存在が確認できた。

口頭

Temperature dependence of soft X-ray photoemission spectra for YbCu$$_2$$Si$$_2$$

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

no journal, , 

YbCu$$_2$$Si$$_2$$は典型的な価数揺動物質である。これまで、YbCu$$_2$$Si$$_2$$における光電子スペクトルの温度変化測定は数例あるが、それらの得られたスペクトルに対する解釈は異なっている。これまでの実験は真空紫外領域の入射光を使ったものばかりで、得られるスペクトルにはバルクのYb$$^{2+}$$ 4$$f$$ピークの低エネルギー側に表面状態に起因するピークが大きく観測されていた。バルクの電子状態の温度変化を詳細に調べるには、表面からの寄与を抑えなければならない。そこで、われわれはバルクの電子状態を調べるのに有用である軟X線光電子分光(SX-PES)実験をSPring-8のBL23SUにて行った。得られたSX-PESスペクトルにおいて、表面Yb$$^{2+}$$ピークの寄与はとても小さい。温度を上げていくとバルクのYb$$^{2+}$$ 4$$f$$ピークは高エネルギー側にシフトしていくが、Yb$$^{3+}$$多重項ピークに関してはシフトしないという結果が得られた。このような振る舞いは単サイトの不純物アンダーソンモデルでは説明できないため、YbCu$$_2$$Si$$_2$$においては、近藤格子効果が効いているものと考えられる。

口頭

YbCu$$_2$$Si$$_2$$の軟X線光電子スペクトルの温度変化

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

no journal, , 

YbCu$$_2$$Si$$_2$$は典型的なYb系価数揺動物質であり、その電子状態は温度変化を示す。これまで光電子スペクトルの温度変化を測定した研究は数例あるが、未だYb$$^{2+} 4f$$ピークの位置が温度変化を示すか否かに関しては統一的な見解に至っていない。これは重い電子系の形成機構を調べるうえで重要な情報である。これまでの実験はすべて真空紫外領域の入射光を用いているため、スペクトルにおける表面電子状態からの寄与が大きい。一方、一般にYb$$^{2+} 4f$$ピーク位置の変化量はとても小さいため、表面成分をできるだけ抑えて測定することが必要である。そこで、われわれはバルク敏感な軟X線を用いてYbCu$$_2$$Si$$_2$$の価電子帯光電子スペクトルの温度変化を調べた。その結果、バルクのYb$$^{2+} 4f$$ピークは、温度を上げると高結合エネルギー側にシフトするが、Yb$$^{3+}$$多重項構造は温度変化を示さなかった。このような振る舞いは、Ybサイトを1つしか考えない不純物アンダーソンモデルでは説明できないことから、近藤格子効果がYbCu$$_2$$Si$$_2$$の電子状態において重要な役割を果たしていると考えられる。

口頭

軟X線角度分解光電子分光によるYbCu$$_2$$Si$$_2$$の電子構造研究

保井 晃; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 岡根 哲夫; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 関山 明*; 摂待 力生*; 松田 達磨; et al.

no journal, , 

YbCu$$_2$$Si$$_2$$は典型的な価数揺動物質として古くから知られている。この物質については、これまでにドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の測定が行われており、その結果とLDA+$$U$$をもとにしたバンド計算を比較することにより、フェルミ面形状が予測されている。しかし、その計算では過去の価電子帯角度積分光電子スペクトルを説明できないことから、バンド構造とフェルミ面を統一的に理解できていない。われわれはYbCu$$_2$$Si$$_2$$のバルクの価電子帯構造を実験的に調べるために、軟X線角度分解光電子分光(ARPES)実験を行った。発表では、本研究で得られたYbCu$$_2$$Si$$_2$$の価電子帯バンド分散及びフェルミ面と、Yb3価状態の参照物質であるYCu$$_2$$Si$$_2$$、また、以前報告したYb2価に近い価数揺動物質であるYbCu$$_2$$Ge$$_2$$のものとの比較を示す。

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