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論文

Magnetic excitation in the hyperkagome antiferromagnet Mn$$_{3}$$RhSi

社本 真一; 山内 宏樹; 飯田 一樹*; 池内 和彦*; 金子 耕士; Chen, Y.-S.*; 矢野 真一郎*; Hsu, P.-T.*; Lee, M. K.*; Hall, A. E.*; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(3), p.033303_1 - 033303_7, 2024/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.033303

Mn$$_{3}$$RhSiの磁気励起は少なくとも0.3から140meVに広がる。200Kでの非弾性散乱強度を積分することで、Mnサイト当たり約5$$mu_{B}$$の磁気モーメントは、約5$$mu_{B}$$であることがわかった。一方で、長距離磁気秩序の磁気モーメントは4Kでわずか2.61$$mu_{B}$$であり、多くの部分が低温まで揺らいでいることがわかった。

論文

Quantum critical behavior of the hyperkagome magnet Mn$$_3$$CoSi

山内 宏樹; Sari, D. P.*; 安井 幸夫*; 坂倉 輝俊*; 木村 宏之*; 中尾 朗子*; 大原 高志; 本田 孝志*; 樹神 克明; 井川 直樹; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(1), p.013144_1 - 013144_9, 2024/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013144

$$beta$$-Mn-type family alloys Mn$$_3$$$$TX$$ have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N$'{e}$el temperature $$T_{rm N}$$ = 190 K. Mn$$_3$$CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest $$T_{rm N}$$ in the family compounds. The quantum critical point (QCP) from AFM to the quantum paramagnetic state is expected near a cubic lattice parameter of 6.15 $AA. Although $T_N$$ of Mn$$_3$$CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn$$_3$$CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient $$gamma$$. We study how the magnetic SRO appears in Mn$$_3$$CoSi by using neutron scattering, $$mu$$SR, and physical property measurements. The experimental results show that the neutron scattering intensity of the magnetic SRO does not change much regardless of the suppressed magnetic moment in the long-range magnetic ordered state compared to those of Mn$$_3$$RhSi. The initial asymmetry drop ratio of $$mu$$SR above $$T_{rm N}$$ becomes small, and the magnetic SRO temperature $$T_{SRO}$$ is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn$$_3$$CoSi is close to the QCP in the Mn$$_3$$$$TX$$ system.

論文

Spiral spin cluster in the hyperkagome antiferromagnet Mn$$_{3}$$RhSi

社本 真一; 山内 宏樹; 飯田 一樹*; 池内 和彦*; Hall, A. E.*; Chen, Y.-S.*; Lee, M. K.*; Balakrishnan, G.*; Chang, L.-J.*

Communications Physics (Internet), 6, p.248_1 - 248_6, 2023/09

https://doi.org/10.1038/s42005-023-01363-1
 被引用回数：2 パーセンタイル：40.37(Physics, Multidisciplinary)

Mn$$_{3}$$RhSi単結晶の中性子散乱測定により、局所スピン相関秩序がらせん構造を持つことがわかった。磁気クラスター形成の起源の可能性を、リフシッツ不変量とグリフィス相の観点から議論し、Co$$_{7}$$Zn$$_{7}$$Mn$$_{6}$$の室温スキルミオン相とMnの非フェルミ液体挙動と比較した。

論文

Measurement of thermal neutron capture cross section of $$^{71}$$Ga with dual monitor foils and covariance analysis

Panikkath, P.*; 大塚 直彦*; 岩元 洋介; Mohanakrishnan, P.*

European Physical Journal A, 55(6), p.91_1 - 91_9, 2019/06

https://doi.org/10.1140/epja/i2019-12768-4
 被引用回数：3 パーセンタイル：28.10(Physics, Nuclear)

ENDF/B-VIIIなど多くの評価済データライブラリで$$^{71}$$Gaの熱中性子捕獲断面積を4.7b前後と評価している一方、JENDL-4.0では約20%低い値の3.71bと評価している。これらの断面積データの多くは、絶対値を決定するモニター箔を用いた放射化測定で得られたものであるが、古い年代のものが多く、結果は採用されるモニター箔に依存している可能性がある。そこで、$$^{71}$$Gaの熱中性子捕獲断面積を複数のモニター箔を用いて再測定した。本実験では、コンクリートで減速したAm-Be線源からの中性子を、$$^{71}$$Ga箔と$$^{197}$$Au及び$$^{55}$$Mnのモニター箔を組み合わせた試料に照射し、放射化した箔から放出される$$gamma$$線をゲルマニウム検出器で測定した。ここで、試料中の中性子の自己遮蔽効果を粒子・重イオン輸送計算コードPHITSを用いて計算したところ、0.1%以下と寄与が小さいことが分かった。この結果も参照して、AuとMnの測定結果から共分散行列の非対角化成分を導出し、これを用いて$$^{71}$$Gaの熱中性子断面積の重みつき平均とその不確かさを導出した。その結果、$$^{71}$$Gaの熱中性子断面積として4.05$$pm$$0.27bとなり、JENDL-4.0の値3.71bに近い値を得た。

論文

Battery-free, skin-interfaced microfluidic/electronic systems for simultaneous electrochemical, colorimetric, and volumetric analysis of sweat

Bandodkar, A. J.*; Gutruf, P.*; Choi, J.*; Lee, K.-H.*; 関根 由莉奈; Reeder, J. T.*; Jeang, W. J.*; Aranyosi, A. J.*; Lee, S. P.*; Model, J. B.*; et al.

Science Advances (Internet), 5(1), p.eaav3294_1 - eaav3294_15, 2019/01

https://doi.org/10.1126/sciadv.aav3294
 被引用回数：554 パーセンタイル：99.88(Multidisciplinary Sciences)

非侵襲でバイオマーカーを検出し得るウェアラブルデバイスが注目されている。しかしながら現在までに存在するウェアラブルデバイスはその電力源や検出部分などの小型化が困難であったことから重さや大きさの点でポータビリティに欠けていた。本研究では、バッテリーフリーでかつ電気的、呈色式を用いて重要バイオマーカーである塩化物, 乳酸, グルコース, pHを検出できるスウェットデバイスを開発した。

論文

The Temperature evolution of the magnetic correlations in pure and diluted spin ice Ho$$_{2-x}$$Y$$_{x}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$

Chang, L.-J.; Su, Y.*; Kao, Y.-J.*; Chou, Y. Z.*; 加倉井 和久; Mittal, R.*; Schneider, H.*; Br$"u$ckel, T.*; Balakrishnan, G.*; Lees, M. R.*

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2393 - 2396, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.10.077
 被引用回数：1 パーセンタイル：4.80(Physics, Condensed Matter)

Diffuse polarized neutron scattering studies have been carried out on single crystals of pyrochlore spin ice Ho$$_{2-x}$$Y$$_{x}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$ (x = 0, 0.3, and 1) to investigate the effects of doping and anisotropy on spin correlations in the system. For all the samples studied the spin flip (SF) diffuse scattering (i.e. the in-plane component) reveals that the spin correlations can be described using a nearest-neighbour spin ice model (NNSM) at higher temperatures ($$T$$ = 3.6 K) and a dipolar spin ice model (DSM) as the temperature is reduced ($$T$$ = 30 mK). In this paper, we focus on the experimental results of the highly doped spin ice HoYTi$$_{2}$$O$$_{7}$$ and compare our results with pure spin ice Ho$$_{2}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$.

口頭

Observations of the novel magnetic correlations in the Y doping dipolar spin ice Ho$$_{2-x}$$Y$$_{x}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$

Chang, L.-J.; Su, Y.*; Kao, Y.-J.*; Chou, Y. Z.*; Mittal, R.*; Schneider, H.*; Brueckel, T.*; Balakrishnan, G.*; Lees, M. R.*

no journal, , 

Diffuse polarized neutron scatterings have been carried out on the pyrochlore spin ice Ho$$_{2-x}$$Y$$_{x}$$Ti$$_{2}$$O$$_{7}$$ (x = 0, 0.3 and 1) single crystals to investigate the doping effects and anisotropy of spin correlations in the system. The crystals were aligned in the (1-10) orientation to coincide with the direction of neutron polarization. The spin flip diffuse scattering (i.e. the in-plane component) reveals an anomalous crossover in the spin correlations from the nearest-neighbor spin ice correlation to a typical dipolar spin ice correlation as the temperature is reduced for all the samples. A signature of strong antiferromagnetic correlation is observed in the non-spin flip channel (i.e. the out-of-plane component), at the same temperatures where the dipolar spin ice correlation appears in the spin flip channel.

口頭

ハイパーカゴメ格子Mn$$_{3}$$RhSiで共存する異なる短距離と長距離の磁気秩序

社本 真一; 池内 和彦*; 梶本 亮一; 山内 宏樹; Balakrishnan, G.*; Chang, L.-J.*

no journal, , 

ハイパーカゴメ格子Mn$$_{3}$$RhSi単結晶を用いた中性子非弾性散乱で、共存する異なる短距離と長距離の磁気秩序を観測したので報告する。

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