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論文

Spin resonance in the new-structure-type iron-based superconductor CaKFe$$_{4}$$As$$_{4}$$

飯田 一樹*; 石角 元志*; 永井 佑紀; 吉田 紘行*; Christianson, A. D.*; 村井 直樹; 川島 健司*; 吉田 良行*; 永崎 洋*; 伊豫 彰*

Journal of the Physical Society of Japan, 86(9), p.093703_1 - 093703_4, 2017/09

 被引用回数:19 パーセンタイル:82.96(Physics, Multidisciplinary)

The dynamical spin susceptibility in the new-structure iron-based superconductor CaKFe$$_{4}$$As$$_{4}$$ was investigated by a combination of inelastic neutron scattering (INS) measurements and random phase approximation (RPA) calculations. Powder INS measurements show that the spin resonance at Q$$_{rm res}$$ = 1.17(1) ${AA}$ vector in the tetragonal notation, evolves below Tc. The characteristic energy of the spin resonance E$$_{rm res}$$ = 12.5 meV is smaller than twice the size of the superconducting gap (2$$Delta$$). The broad energy feature of the dynamical susceptibility of the spin resonance can be explained by the RPA calculations which take into account the different superconducting gaps on the different Fermi surfaces. Our INS and PRA studies demonstrated that the superconducting pairing nature in CaKFe$$_{4}$$As$$_{4}$$ is the s$$pm$$ symmetry.

論文

Phonons of Fe-based superconductor Ca$$_{10}$$Pt$$_4$$As$$_8$$(Fe$$_{1-x}$$Pt$$_x$$As)$$_{10}$$

池内 和彦*; 小林 義明*; 鈴木 一範*; 伊藤 正行*; 梶本 亮一; Bourges, P.*; Christianson, A. D.*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 佐藤 正俊*

Journal of Physics; Condensed Matter, 27(46), p.465701_1 - 465701_7, 2015/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:5.94(Physics, Condensed Matter)

中性子非弾性散乱実験による超伝導体Ca$$_{10}$$Pt$$_4$$As$$_8$$(Fe$$_{1-x}$$Pt$$_x$$As)$$_{10}$$のフォノンの測定結果を報告する。特に転移温度33K付近でのクーパー対に対する軌道揺らぎの影響を調査し、弾性定数$$C_{66}$$に対応する面内横音響フォノンに少しソフト化が起きていることを観測した。また、転移温度以上の温度で面内光学フォノンが異常に強く変化するのを観測した。このモードは鉄と砒素の面内振動に対応しており、鉄のd軌道の軌道揺らぎと格子系の結合に関する情報を与えている。この結果は超伝導発現機構やいわゆるネマティック相の研究に有益な情報をもたらすものである。

論文

Neutron scattering of iron-based superconductors

社本 真一; 脇本 秀一; 樹神 克明; 石角 元志; Christianson, A. D.*; Lumsden, M. D.*; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 新井 正敏; et al.

Physica C, 471(21-22), p.639 - 642, 2011/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Applied)

LaFeAsO$$_{1-x}$$粉末試料における低エネルギーのスピン励起について、中性子散乱を用いて調べた。超伝導体試料の動的スピン磁化率$$chi$$''($$omega$$)は、磁気的に秩序化した母相試料の磁化率と同程度であることがわかった。一方、$$chi$$''($$omega$$)は、x=0.158で消滅する。このとき、超伝導移送温度$$T_{c}$$は7Kまで抑圧される。このことは、低エネルギーでのスピン励起が高温$$T_{c}$$での超伝導現象と密接に関連していることを示唆している。低エネルギーでのスピン励起の消滅は、x=0.15におけるBaFe$$_{2-x}$$Co$$_{x}$$As$$_{2}$$の光電子分光測定結果のように、ホールフェルミ面の消滅と一致する可能性が高い。スピン励起とフェルミ面の関係について、他の鉄系超伝導体との比較の観点から議論する。

論文

Inelastic neutron scattering study of the resonance mode in the optimally doped pnictide superconductor LaFeAsO$$_{0.92}$$F$$_{0.08}$$

社本 真一; 石角 元志; Christianson, A. D.*; Lumsden, M. D.*; 脇本 秀一; 樹神 克明; 伊豫 彰*; 新井 正敏

Physical Review B, 82(17), p.172508_1 - 172508_4, 2010/11

 被引用回数:41 パーセンタイル:83.28(Materials Science, Multidisciplinary)

最適ドープされたT$$_{c}$$=29Kの超伝導体LaFeAsO$$_{0.92}$$F$$_{0.08}$$粉末試料の低エネルギースピン励起を非弾性中性子散乱で調べた。その結果、T$$_{c}$$以下のQ=1.15$$AA $$$$^{-1}$$で磁気散乱強度が増大し、共鳴モードとしてE$$_{res}$$=13meVでピークを示した。

口頭

鉄系超伝導体LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$系の磁気励起スペクトル

社本 真一; 脇本 秀一; 石角 元志; 樹神 克明; 江坂 文孝; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 新井 正敏; Christianson, A. D.*; et al.

no journal, , 

LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$系粉末試料を用いた原子炉JRR-3, HFIR(ORNL)の3軸分光器TAS-1, HB-3及びJ-PARCの4次元空間中性子探査装置「四季」での非弾性散乱実験結果について紹介する。

口頭

Eu 3価金属化合物EuPd$$_3$$におけるJ多重項励起

金子 耕士; Pokharel, G.*; Christianson, A. D.*; 竹内 徹也*; 仲村 愛*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

no journal, , 

スピン$$-$$軌道相互作用の強い$$f$$電子系では、$$J$$多重項励起準位の間隔は大きく、基底から大きく離れて位置するため、低温の物性には一般に影響しない。その中でEu$$^{3+}$$では、$$J$$=0の非磁性基底に対して$$J$$=1の励起準位との間隔が狭くなるため、温度上昇に伴いその影響が現れる。中間価数を示すEu金属間化合物で特異な物性が報告される中、$$J$$多重項励起の影響についても興味が持たれている。Eu化合物における$$J$$多重項励起準位については、不純物や絶縁体中の状態について、主に光学測定による報告があるものの、金属状態における報告例は極めて限られている。その要因は、金属で3価の安定化合物が少ないことに加え、その有効な測定手法である中性子に対して、Euが吸収体であることなどが考えられる。最近、新たな安定Eu3価金属化合物として、EuPd$$_3$$が報告され、バルク測定から、室温付近から$$J$$多重項励起準位の寄与が示唆されている。本研究では、EuPd$$_3$$$$J$$多重項励起についてより直接的に調べるために行った、非弾性中性子散乱実験結果について報告する。

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