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論文

Resonant X-ray scattering study of NpRhGa$$_5$$ and NpCoGa$$_5$$

Detlefs, B.*; Wilkins, S. B.*; Caciuffo, R.*; Paix$~a$o, J. A.*; 金子 耕士; 本多 史憲*; 目時 直人; Bernhoeft, N.*; Rebizant, J.*; Lander, G. H.*

Physical Review B, 77(2), p.024425_1 - 024425_10, 2008/01

 被引用回数:16 パーセンタイル:58.98(Materials Science, Multidisciplinary)

NpCoGa$$_5$$ and NpRhGa$$_5$$について共鳴X線散乱実験を行い、$$T_N$$以下で強い磁気的な共鳴信号を観測した。Np吸収端の結果は、中性子の報告と一致した。またNpRhGa$$_5$$については、9Tの縦磁場を印加することでドメインの比率が変化することを観測した。Gaの$$K$$吸収端においても、UGa$$_3$$で報告されたようなNp 5$$f$$との混成によりGa 4$$p$$に誘起された磁気的な信号を観測した。Gaの信号強度についての定量的な解析から、化合物により2つのGaサイトの信号強度が異なっていることを明らかにした。

論文

Neutron scattering study on the field-induced $$O_{xy}$$-type antiferroquadrupolar ordering of the heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

金子 耕士; 目時 直人; 椎名 亮輔*; 松田 達磨; 神木 正史*; 桑原 慶太郎*; Bernhoeft, N.*

Physical Review B, 75(9), p.094408_1 - 094408_7, 2007/03

 被引用回数:20 パーセンタイル:65.43(Materials Science, Multidisciplinary)

Pr系重い電子系超伝導体PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$について、中性子散乱により磁場誘起反強四極子秩序の秩序変数を明らかにした。磁場の印加に伴い、秩序波数[1,0,0]の誘起反強磁性モーメントが現れることを、磁場方向[1,1,0], [0,0,1]の双方について観測した。${textit{textbf{H}}}$ $${parallel}$$ [1,1,0]の8,Tでは、0.16(10) $${mu}_{rm B}$$/Prの反強磁性モーメントが、実験精度の範囲内で磁場に平行に誘起されていることを明らかにした。この結果は、${textit{textbf{H}}}$ $${parallel}$$ [1,1,0]において、$$O_{xy}$$型の電気四極子が秩序変数であることを証拠づけている。基底状態の$${Gamma}_1$$一重項及び励起$${Gamma}_4^{(2)}$$三重項と、$$O_{xy}$$型の四極子相互作用による平均場計算は、誘起磁気モーメントの方向に加え、その磁場依存性についてもよく再現している。これらの結果は、PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$において$$O_{xy}$$型の四極子相互作用が支配的であることを示している。

論文

Coexistence of antiferromagnetism and heavy-fermion superconductivity in CePt$$_{3}$$Si studied by neutron scattering

金子 耕士; 目時 直人; Bernhoeft, N.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 安田 敬*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.177 - 179, 2006/08

反転対称性のない重い電子系超伝導体の反強磁性構造と、磁場温度相図,結晶場励起、さらに単結晶試料を用いた超伝導及び常伝導状態における磁気励起の測定結果について報告する。測定された温度磁場領域において、反強磁性構造に変化はないが、磁場によって磁気モーメントが増加し、その偏曲点の位置が相図と一致することを明らかにした。また、反強磁性が超伝導状態で共存する初めてのCe4f電子系であることを明らかにした。反強磁性ベクトルごく近傍の狭い領域で重い電子状態に由来する準弾性散乱を観察し、スピン波と結合して分散を示すことを明らかにした。これはUPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$などとも共通の現象であるが、磁気励起に超伝導温度で明瞭な変化は観察されなかったことが決定的に異なる。

論文

Magnetization dynamics in the normal and superconducting phases of UPd$$_2$$Al$$_3$$, 1; Surveys in reciprocal space using neutron inelastic scattering

Hiess, A.*; Bernhoeft, N.*; 目時 直人; Lander, G.*; Roessli, B.*; 佐藤 憲昭*; 阿曽 尚文*; 芳賀 芳範; 小池 良浩*; 小松原 武美*; et al.

Journal of Physics; Condensed Matter, 18(27), p.R437 - R451, 2006/07

本論文はUPd$$_2$$Al$$_3$$の単結晶試料を用いて行った中性子非弾性散乱実験から結果を示す。私たちは幅広いエネルギー範囲に及ぶ中性子非弾性散乱実験の結果からわかった動的磁性の波数-エネルギー依存性を分析し、2つのグループにより独立に発表されたデータと比較する。この研究は反強磁性と超伝導性の共存状態に対してユニークな洞察をもたらす。

論文

Field-induced antiferroquadrupolar order in the heavy fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

金子 耕士; 目時 直人; 松田 達磨; 桑原 慶太郎*; 神木 正史*; 椎名 亮輔*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; Bernhoeft, N.*

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.189 - 191, 2006/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.01(Physics, Condensed Matter)

PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$は、$$T_{sc}$$=1.85,KのPr系初の重い電子系超伝導体である。基底状態が非磁性一重項であることに加え、$$H$$$$Vert$$[1,0,0]磁場下で誘起される反強磁性成分が、磁場誘起反強四極子秩序の実現として理解できることから、この系では四極子相互作用が支配的であると考えられている。[1,0,0]に加え、[1,1,0], [1,1,1]方向についても磁場誘起秩序相の存在が報告されている。今回、$$H$$$$Vert$$[1,1,0]磁場下での単結晶磁場中中性子回折実験を行い、磁場誘起秩序相について調べた結果、磁場の印加により、5T以上で$$q$$=(1,0,0)の反強磁性反射が出現することを見いだした。また反強磁性モーメントは磁場と並行に誘起されていることを明らかにした。この結果は磁気的な相互作用では説明することができず、反強四極子相互作用が支配的であること、さらにその秩序変数は$$O_{xy}$$が主であることを示している。これらの結果から、PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$において、$$O_{xy}$$型の反強四極子相互作用が主であることを明らかにした。

論文

Induced orbital polarization of Ga ligand atoms in U$$T$$Ga$$_5$$ ($$T$$=Ni, Pd, and Pt)

葛下 かおり*; 石井 賢司; Wilkins, S. B.*; Janousova, B.*; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 坪田 雅己; 村上 洋一; 金子 耕士; 目時 直人; et al.

Physical Review B, 73(10), p.104431_1 - 104431_5, 2006/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:36.62(Materials Science, Multidisciplinary)

反強磁性ウラン化合物U$$T$$Ga$$_5$$($$T$$=Ni, Pd, and Pt)について、Gaの$$K$$吸収端で行った共鳴X線散乱について報告する。ネール温度以下で大きな共鳴シグナルが観測された。$$pi$$-$$pi'$$及び$$pi$$-$$sigma'$$偏光に対するアジマス依存性から共鳴シグナルは磁気双極子の対称性を持っていることがわかった。このバンド電子の共鳴はUの$$5f$$電子との強い混成によりGaの$$4p$$状態の軌道偏極が誘起されたとする半局在モデルで解釈できる。以上の結果は、陰イオンでの共鳴磁気X線散乱は、対称性の議論からUの$$5f$$モーメントの配置を決定でき、混成に関する情報を与えることを示している。

論文

Magnetic structure and metamagnetism in single crystals of NpCoGa$$_{5}$$

目時 直人; 金子 耕士; Colineau, E.*; Javorsk$'y$, P.*; 青木 大*; 本間 佳哉*; Boulet, P.*; Wastin, F.*; 塩川 佳伸; Bernhoeft, N.*; et al.

Physical Review B, 72(1), p.014460_1 - 014460_8, 2005/07

 被引用回数:50 パーセンタイル:84.95(Materials Science, Multidisciplinary)

単結晶のNpCoGa$$_{5}$$の中性子散乱実験によって、磁気構造とメタ磁性転移を明らかにした。その結果Npの磁気モーメントはC軸方向に向き、C面内で強磁性的に配列したNp層が反強磁性的に積層した、いわゆるA-typeの構造であることを明らかにした。磁気モーメントは0.8ボーア磁子であった。C軸方向に5Tの磁場をかけると強磁性構造になることを明らかにした。

論文

Magnetic structure and crystal field excitation in heavy fermion superconductor CePt$$_{3}$$Si

目時 直人; 金子 耕士; 松田 達磨; Galatanu, A.; 竹内 徹也*; 橋本 信*; 植田 泰輝*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦*; Bernhoeft, N.*

Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.383 - 385, 2005/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.58(Physics, Condensed Matter)

反強磁性と超伝導の共存が期待される重い電子系超伝導体CePt$$_{3}$$Siの中性子散乱による研究を行った。c面に平行かつ強磁性的に配列したCeの磁気モーメントがc軸方向に反強磁性的に積層した磁気構造を示すことを明らかにした。磁気モーメントは0.3$$mu$$$$_{B}$$と近藤効果のためかなり縮んでいる。この磁気構造はスピン一重項及び三重項状態が共存しているとする主張と矛盾しない。1.4meV及び24meVに明確な結晶場励起を観察し、この物質が4f電子の局存的性格と重い電子系超伝導が共存する非常に興味深い系であることを明らかにした。帯磁率の異方性と合わせて考えると、結晶場順位は$$Gamma$$$$_{7}$$基底状態,$$Gamma$$$$_{6}$$, $$Gamma$$$$_{7}$$が第一及び第二励起状態であると決定された。このうち基底状態を第一励起状態は立方晶$$Gamma$$$$_{8}$$四重項が弱い正方晶対称性によって1.4meVとわずかに分裂したと理解される。

論文

Magnetic structure of NpTGa$$_{5}$$(T: Fe, Co, Ni)

本多 史憲; 目時 直人; 金子 耕士; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 塩川 佳伸; 大貫 惇睦; Colineau, E.*; Bernhoeft, N.*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.1147 - 1149, 2005/06

 被引用回数:26 パーセンタイル:70.81(Physics, Condensed Matter)

最近原研及び東北大金研(大洗)においてNpTGa$$_{5}$$(T: Fe, Co, Ni)の純良な単結晶試料が育成された。これらの化合物について中性子回折実験から磁気構造を決定した。またこれら3つの化合物は同じ結晶構造を持っておりかつ3d電子数が1つずつしか違わないのに、低温で異なる磁気構造を形成することを明らかにした。さらにT=Co, Niでは磁気モーメントはNpが単独で担うがT=FeではFeも磁気モーメントを有する。会議ではこれらの結果について発表を行う。

論文

Neutron scattering study on the field-induced antiferro-quadrupolar ordering in the heavy fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

目時 直人; 金子 耕士; 荒木 新吾; 神木 正史*; 岩佐 和晃*; 桑原 慶太郎*; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e91 - e92, 2004/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:7.49(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4$$f$$電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。さらにこの4$$f$$電子状態を磁場中における中性子非弾性散乱による結晶場励起の測定によって確認した。

論文

Magnetic structure and the crystal field excitation in heavy-fermion antiferromagnetic superconductor CePt$$_{3}$$Si

目時 直人; 金子 耕士; 松田 達磨; Galatanu, A.; 竹内 徹也*; 橋本 信*; 植田 泰輝*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦; Bernhoeft, N.*

Journal of Physics; Condensed Matter, 16(15), p.L207 - L212, 2004/04

 被引用回数:88 パーセンタイル:93.78(Physics, Condensed Matter)

反強磁性と超伝導の共存が期待される重い電子系超伝導体CePt$$_{3}$$Siの中性子散乱による研究を行った。${it c}$面に平行かつ強磁性的に配列したCeの磁気モーメントが${it c}$軸方向に反強磁性的に積層した磁気構造を示すことを明らかにした。磁気モーメントは0.3$$mu$$$$_{B}$$と近藤効果のためかなり縮んでいる。この磁気構造はスピン一重項及び三重項状態が共存しているとする主張と矛盾しない。1.4meV及び24meVに明確な結晶場励起を観察し、この物質が4f電子の局存的性格と、重い電子系超伝導が共存する非常に興味深い系であることを明らかにした。帯磁率の異方性と合わせて考えると、結晶場準位は$$Gamma$$$$_{7}$$基底状態,$$Gamma$$$$_{6}$$, $$Gamma$$$$_{7}$$が第一及び第二励起状態であると決定された。このうち基底状態と第一励起状態は立方晶$$Gamma$$$$_{8}$$四重項が弱い正方晶対称性によって1.4meVとわずかに分裂したと理解される。

論文

Large orbital magnetic moment and its quenching in the itinerant uranium intermetallic compounds U${it T}$Ga$$_5$$ (${it T}$=Ni, Pd, Pt)

金子 耕士; 目時 直人; Bernhoeft, N.*; Lander, G. H.; 石井 慶信; 池田 修悟; 常磐 欣文; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Physical Review B, 68(21), p.214419_1 - 214419_9, 2003/12

 被引用回数:58 パーセンタイル:89.44(Materials Science, Multidisciplinary)

UTGa$$_5$$(T=Ni, Pd, Pt)は、強い遍歴性を示す反強磁性体である。この内Ni, Ptでは常磁性状態において、ほぼ同じ結晶構造を持ち、電子構造も酷似しているにもかかわらず、c底面内の最隣接間相互作用の符号が異なっている点は興味深い。粉末中性子回折実験による詳細な結晶構造解析の結果、構造の一部を成すUGa$$_3$$ブロックの局所的な歪みにT=Ni, Pd, Ptで系統性があることを明らかにした。またT$$_N$$で磁歪の存在を見出し、それが3者の磁気構造の違いに対応した系統性を示している事を明らかにした。T=Ni, Ptについては、単結晶中性子回折実験から磁気形状因子を明らかにし、軌道磁気モーメントの大きな寄与の存在を明らかにするとともに、その凍結の度合いが、帯磁率における遍歴性と対応して、両者で大きく異なっている事を明らかにした。以上の結果から、UTGa$$_5$$におけるUGa$$_3$$ブロックの局所的な歪みが、最隣接間相互作用の符号に加え、磁歪,軌道磁気モーメントの凍結,遍歴性に密接に関与しているとともに、5fの遍歴系において軌道が重要な役割を演じる事を示唆している。

論文

Evidence for magnetic-field-induced quadrupolar ordering in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

神木 正史*; 岩佐 和晃*; 中島 基樹*; 目時 直人; 荒木 新吾; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; 青木 勇二*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), p.1002 - 1005, 2003/05

 被引用回数:195 パーセンタイル:97.49(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4f電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。

論文

Neutron diffractioin study of 5$${it f}$$ itinerant antiferromagnet UPtGa$$_{5}$$ and UNiGa$$_{5}$$

金子 耕士; 目時 直人; Lander, G. H.*; Bernhoeft, N.*; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; 石井 慶信

Physica B; Condensed Matter, 329-333(1-4), p.510 - 511, 2003/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:22.08(Physics, Condensed Matter)

5$$f$$遍歴反強磁性体UTGa$$_{5}$$(T=Ni, Pt)について、粉末中性子回折実験から磁気構造を決定し、加えて温度変化の測定から磁歪について調べた。その結果、両者は酷似した結晶構造を持っているにもかかわらず、磁気モーメントの大きさとともに、$$c$$底面内の最隣接間相互作用の符号が異なっていることを明らかにした。またその相互作用の違いに対応して、面内の磁歪も異なっていることを見いだした。このようなことを生じる原因の一つとして、軌道の影響が考えられるが、単結晶を用いた中性子回折実験の結果から、実際に両者では軌道磁気モーメントの凍結の様子が異なっていることを明らかにした。以上の結果から、この系における遍歴性と軌道磁気モーメントの凍結の間に明瞭な関係があることを見いだした。これらの結果について、他の5$$f$$化合物との比較検討も含めて行う。

論文

Magnetic excitations in an itinerant 5${it f}$ antiferromagnet UPt$$_{2}$$Si$$_{2}$$

目時 直人; 小池 良浩; 芳賀 芳範; Bernhoeft, N.*; Lander, G. H.*; 常盤 欣文; 大貫 惇睦

Acta Physica Polonica B, 34(2, Part2), p.979 - 982, 2003/02

局在5f電子系と信じられてきたウラン金属間化合物UPt$$_{2}$$Si$$_{2}$$磁気励起を単結晶試料を用いて測定した。その結果、過去に多結晶試料を用いた70Kの測定で報告された結晶場励起は存在しないことが明らかになり、約30MeVの励起エネルギーまで広く連続的な磁気励起帯の存在を発見した。この事実はUPt$$_{2}$$Si$$_{2}$$がそれまで信じらていたようにその5f電子は局在的ではなく、遍歴的であることを意味している。非常に興味深いことに、反強磁性転移温度より低温でこの磁気励起にギャップが開く振る舞いが観察された。この磁気励起とギャップの起源について議論する。

口頭

中性子散乱から見たPrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における磁場誘起秩序相とラットリング

金子 耕士; 目時 直人; 木村 宏之*; 野田 幸男*; 松田 達磨; 椎名 亮輔*; 桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 正史*; Bernhoeft, N.*

no journal, , 

PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における磁場誘起秩序相について、$textit{textbf{H}}$ $$parallel$$ [0 0 1]での中性子回折実験では、反強四極子とともに反強八極子の可能性が残されていた。そこで $textit{textbf{H}}$ $$parallel$$ [1 1 0]についても実験を行い、この物質においてOxy型の反強四極子相互作用が支配的であることを明らかにした。またラットリングについては、単結晶中性子回折及びMEM解析から、Prの分布の可視化を進めており、中性子から見たラットリングの描像を温度変化を含めて発表する。

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