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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
-Mn-type family alloys Mn
have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn
RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N
el temperature
= 190 K. Mn
CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest
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
of Mn
CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn
CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient
. We study how the magnetic SRO appears in Mn
CoSi by using neutron scattering,
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
RhSi. The initial asymmetry drop ratio of
SR above
becomes small, and the magnetic SRO temperature
is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn
CoSi is close to the QCP in the Mn
system.
Chong, Y.*; Gholizadeh, R.*; 都留 智仁; Zhang, R.*; 井上 耕治*; Gao, W.*; Godfrey, A.*; 光原 昌寿*; Morris, J. W. Jr.*; Minor, A. M.*; et al.
Nature Communications (Internet), 14, p.404_1 - 404_11, 2023/02
被引用回数:41 パーセンタイル:96.16(Multidisciplinary Sciences)チタンは格子間酸素によって脆化する。特に極低温では顕著な脆化挙動を示すため、チタンやその合金の製造において酸素含有量を厳しく管理する必要がある。この問題を解決するために、我々は結晶粒の微細化という構造戦略を提案した。77Kで非常に脆い粗粒の組織と比較して、Ti-0.3wt.%Oの超微細粒(UFG)組織(粒径2.0
m)は、UFG組織特有の超高降伏強度を維持したまま均一延びを1桁上昇させることに成功した。UFG Ti-0.3wt.%Oにおけるこの特異な強度-延性相乗効果は、粒界凝集エネルギー向上に寄与する希薄な酸素の粒界偏析と優れたひずみ硬化能に寄与する
転位の活性化の複合効果によって達成された。この方法は、低温での高強度Ti-O合金の応用の可能性を高めるだけでなく、格子間固溶硬化による延性の低下を生じる他の合金系にも適用できる可能性がある。
小松 遊矢*; 清水 亮太*; 佐藤 龍平*; Wilde, M.*; 西尾 和記*; 片瀬 貴義*; 松村 大樹; 齋藤 寛之*; 宮内 雅浩*; Adelman, J. R.*; et al.
Chemistry of Materials, 34(8), p.3616 - 3623, 2022/04
被引用回数:17 パーセンタイル:76.57(Chemistry, Physical)Here, we demonstrate such a highly repeatable photoinduced insulator-to-metal transition in yttrium oxyhydride (YOH
) epitaxial thin films. The temperature (
) dependence of the electrical resistivity (
) of the films transforms from insulating to metallic (
) under ultraviolet laser illumination. The sample is heated (125
C) under an Ar atmosphere to recover its original insulating state. The films recover their original metallic conductivity when subsequently subjected to ultraviolet laser illumination, showing repeatable photoinduced insulator-to-metal transition. First principles calculations show that the itinerant carriers originate from the variations in the charge states of the hydrogen atoms that occupy octahedral interstitial sites. This study indicates that tuning the site occupancy (octahedral/tetrahedral) of the hydrogen atoms exerts a significant effect on the photoresponse of metal hydrides.
Yu, Q.*; Qi, L.*; 都留 智仁; Traylor, R.*; Rugg, D.*; Morris, J. W. Jr.*; Asta, M.*; Chrzan, D. C.*; Minor, A. M.*
Science, 347(6222), p.635 - 639, 2015/02
被引用回数:288 パーセンタイル:98.58(Multidisciplinary Sciences)溶質元素がらせん転位の長距離弾性場と弱い相互作用をすることを考慮して、固溶硬化は可動転位と比較的弱い影響しか持たないとこれまで考えられてきた。この考えは転位芯との強い相互作用を示した第一原理計算によって覆されようとしている。我々は六方晶のチタンを対象に実験と計算から顕著な強化機構について検討を行った。高解像度その場観察電子顕微鏡を駆使して、柱面を運動するらせん転位と酸素が非常に強い相互作用をすることを示した。また、第一原理計算から、格子間型の溶質酸素が転位芯と短距離ながら強い結合を生じることを明らかにした。これらは酸素原子近傍の転位のピン留め機構を生じ、従来の知見と異なり格子間固溶元素が強化機構に重要な役割を持つことを示している。
Deng, Z.*; Jin, C. Q.*; Liu, Q. Q.*; Wang, X. C.*; Zhu, J. L.*; Feng, S. M.*; Chen, L. C.*; Yu, R. C.*; Arguello, C.*; 後神 達郎*; et al.
Nature Communications (Internet), 2, p.1425_1 - 1425_5, 2011/08
被引用回数:169 パーセンタイル:93.60(Multidisciplinary Sciences)(Ga,Mn)Asは典型的な強磁性III-V族半導体として知られている。これは3価のGa原子を2価のMnで置き換えたものであるが、化学的溶解度が限られているため準安定であり、薄膜でしか製作できないものであった。また電子ドープも行うことができなかった。この困難な条件を超えるため、Masekらは理論的にI-II-V族半導体LiZnAsを提案した。この物質では原子価が等しい(Zn,Mn)の置き換えによる磁性の発現とLi濃度を過剰あるいは不足させることによるキャリアードープを独立に制御可能である。本研究では世界で初めてバルクな状態でのLi(Zn
Mn
)Asの合成に成功した。わずかにLiを過剰にすることで、50Kまでの温度で強磁性が現れること、またp型のキャリアーを持つことが観測され、これらの結果を報告した。
大石 一城; Heffner, R. H.; 伊藤 孝; 髭本 亘; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Graf, M. J.*; Zhu, J.-X.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 403(5-9), p.1013 - 1014, 2008/04
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Condensed Matter)PuCoGaは
Kの超伝導体として知られている。本系の特徴として、Puの崩壊により自発的に試料内に欠陥を作成する自己照射効果のため、超伝導転移温度が経時変化とともに減少することが報告されている。われわれは試料作成から25日及び400日経過した同一単結晶試料を用いて
SR実験を行い、磁場侵入長
(1/
,
は超伝導電流密度)の温度依存性を観測した。その結果、作成後25日の試料に比べ、約400日経った試料では自己照射効果により
は約20%減少した一方で、超伝導電流密度
は約70%も減少することがわかった。不純物による
の減少を予測したAbrikosov-Gorkov(AG)理論によれば、
が70%減少した場合、
は約50%減少することが期待されるが、PuCoGa
では
の減少は20%に抑制された。Franzらによれば、この
の抑制はコヒーレンス長
が不純物間距離に比べ短い場合に生じることが理論的に予測されている。このモデルを用いて
の温度依存性を計算した結果、実験結果を非常によく再現することから、PuCoGa
では
nmと短いコヒーレンス長がこの
の抑制に寄与していると考えられる。
大石 一城; Heffner, R. H.; 伊藤 孝; 髭本 亘; Morris, G. D.*; Hur, N.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; Thompson, J. D.*; MacLaughlin, D. E.*; et al.
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2068 - 2071, 2007/11
被引用回数:2 パーセンタイル:12.71(Chemistry, Multidisciplinary)正方晶HoCoGa
型結晶構造を有するCe
IrIn
は電子比熱係数
700mJ/molK
の重い電子系物質として知られており、0.6K以下で微小磁気モーメントによるスピングラス的磁性を示す。単結晶試料Ce
IrIn
で
=1T
の条件で行われたミュオンナイトシフト測定の結果、
プロットにおいて
=24(1)K以下で直線的な振る舞いからのずれが観測された。この振る舞いは
以下で発達する遍歴成分による磁化率
に起因すると考えられ、
以下で
が
に従う。今回、われわれはCe
IrIn
における
及び
のLa置換効果を調べるため、
=1T
の条件でミュオンナイトシフト測定を行った。その結果、Ce
IrIn
で観測されていたシフトがLa置換により二つに分裂し、新たに出現したシフトの強度はLa置換により増大した。また、
はLa置換量が増加するに連れて減少していくことから、La置換により
電子間の相関が弱められていることを確認した。
Heffner, R. H.; 大石 一城; Fluss, M. J.*; Morris, G. D.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Chung, B. W.*; McCall, S. K.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.80 - 83, 2007/10
被引用回数:9 パーセンタイル:50.27(Chemistry, Physical)ミュオンスピン緩和法(SR)を用いた
-Pu,
-Pu及び超伝導体PuCoGa
の研究について報告する。Pu金属においては特に高温相である
-Puにおいて磁気秩序が存在するかどうかが大きな問題となっていた。われわれは
SR法を用いて磁気秩序の探索を行った。その結果磁気秩序は観測されず、仮に磁気秩序があった場合でもその磁気モーメントの大きさの上限を10
以下であると決定することができた。またPuCoGa
では作成直後の試料と自己照射効果を見るため作成後400日経過した試料において超伝導磁場侵入長
(T)の測定を行った。その結果超伝導ギャップにラインノードがあることを示す
(T)
Tなる振る舞いが見られた。特に
(T)の傾向には自己照射後でも大きな変化がないことを見いだした。
大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Graf, M. J.*; Zhu, J.-X.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; et al.
Physical Review B, 76(6), p.064504_1 - 064504_10, 2007/08
被引用回数:13 パーセンタイル:50.65(Materials Science, Multidisciplinary)We have measured the temperature dependence and magnitude of the superfluid density via the magnetic field penetration depth
in PuCoGa
using the muon spin rotation technique in order to investigate the symmetry of the order parameter, and to study the effects of aging on the superconducting properties of a radioactive material. The same single crystals were measured after 25 days (
K) and 400 days (
K) of aging at room temperature. The temperature dependence of the superfluid density is well described in both materials by a model using
-wave gap symmetry. Within the context of a strong-coupling, dirty
-wave model, a zero-temperature gap value
is obtained in the fresh sample for a scattering rate
, which is consistent with Abrikosov-Gor'kov (AG) pair-breaking theory. In the aged sample the same model yields
for
. This value of
is much less than required by the AG pair-breaking formalism. Furthermore, the aged
is reduced by at least 70% compared to the fresh sample, which is also incompatible with
20%, according to AG theory. We conclude that the data in aged PuCoGa
support the postulate that the scattering from radiation-induced defects is not in the limit of the AG theory of an order parameter which is spatially averaged over impurity sites, but rather in the limit of short-coherence-length superconductivity.
大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 伊藤 孝; et al.
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.566 - 568, 2007/03
PuCoGaは
電子系超伝導体の中で最も高い超伝導転移温度
=18.5Kを有する。また、放射性元素であるPuの崩壊により自己照射効果を受けるという特徴を有する。われわれは試料作成から400日が経過した単結晶試料(
=15.5K)を用いて
SR測定を行い、磁場侵入長
の温度依存性に対する自己照射効果の影響を調べた。その結果
=0Kでの磁場侵入長は、作成から25日後の単結晶試料(
=18.5K)に比べ、1.8倍増大することが明らかとなった。一方で磁場侵入長の温度依存性は25日後の試料で観測された結果と同様、温度に線形に増大することから、自己照射効果により
は約18%減少したにもかかわらず、依然として
波超伝導体の特徴が保持されていることを確認した。
Heffner, R. H.; Bauer, E. D.*; Chung, B.*; Fluss, M. J.*; 髭本 亘; 伊藤 孝; MacLaughlin, D. E.*; Morales, L. A.*; Morris, G. D.*; 大石 一城; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.14 - 19, 2006/08
Puの磁性及びPuCoGaの超伝導について報告する。Pu金属の基底状態、特に磁気的状態は固体物理における基本的かつ興味深い問題である。われわれは
SR法を用いて
型及び
型のプルトニウム金属についての測定を行い、実験的に存在しえる磁気モーメントの上限を決定した。またPuCoGa
において磁場侵入長の測定を行い、温度に比例して増加することを見いだすとともに時間反転対称性があることを確認した。これらの結果は偶パリティを持つ超伝導状態と一致する。
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.163 - 166, 2006/03
被引用回数:8 パーセンタイル:37.38(Physics, Condensed Matter)プルトニウム金属における最初のSR実験の結果について報告する。プルトニウムの基底状態は不明であったが本研究で上限でも10
以下の大きさしか持たないことが明らかになった。
MacLaughlin, D. E.*; Rose, M. S.*; Anderson, J. E.*; Shu, L.*; Heffner, R. H.; 木村 剛*; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.142 - 144, 2006/03
被引用回数:3 パーセンタイル:17.17(Physics, Condensed Matter)縦磁場SR法を用いてGd
Ti
O
単結晶の転移点直上の常磁性状態の研究を行った。高磁場中では緩和時間は磁場に比例した。低磁場では転移点に向かい、発散する振る舞いが見られた。この結果は自動相関関数において極めて長いカットオフ時間を持つことと一致している。
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; Thompson, J. D.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*
Physica B; Condensed Matter, 375-375, p.184 - 187, 2006/03
被引用回数:6 パーセンタイル:30.26(Physics, Condensed Matter)We report SR Knight shift and susceptibility studies for 1 T applied field along the crystalline
- and
-axes of the heavy fermion compound Ce
IrIn
. Below a characteristic temperature
one observes a "Knight shift anomaly" in which the Knight shift constant
no longer scales linearly with
. This anomaly is consistent with a scaling law in which the susceptibility
is composed of a high-temperature component corresponding to non-interacting local moments and a low-temperature component
which characterizes the heavy-electron state below
. We find that
is anisotropic, with
K and
K, and derive the magnitudes of
.
Morris, G. D.*; Heffner, R. H.; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.180 - 183, 2006/03
被引用回数:15 パーセンタイル:55.13(Physics, Condensed Matter)We present transverse-field (TF) measurements of the in-plane magnetic-field penetration depth in single-crystalline PuCoGa
for 0.06 T applied filed. We find that the temperature dependence of the superfluid density, and therefore
, is
for
. We estimate that the measured
nm. Zero-field (ZF) measurements find no evidence for time-reversal symmetry violation. The ZF and TF measurements are consistent with an even-parity (pseudo-spin singlet), d-wave paring state.
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; McCall, S.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 大石 一城; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Physical Review B, 73(9), p.094453_1 - 094453_5, 2006/03
被引用回数:35 パーセンタイル:77.61(Materials Science, Multidisciplinary)SR測定法を用いて
-Pu及び
-Puの磁気モーメントの上限値を調べた。まず零磁場下の測定より、150K以下ではミュオンスピン緩和率は温度によらず一定となり、核磁気緩和のみ存在する見解と良い一致を示した。また、
=2Tでの
-Puにおけるナイトシフトも同様に100K以下では温度によらず一定となった。一方で100K以上では、常磁性不純物に対するミュオン拡散の効果によるナイトシフトの増加が観測された。得られたミュオンスピン緩和率より見積もられた4Kにおける
-Pu及び
-Puの磁気モーメントの上限は
であると結論づけられた。
MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Anderson, J. E.*; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*; Kim, J. S.*; Stewart, G. R.*
Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.144 - 145, 2006/02
被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Physics, Condensed Matter)Zero-field muon spin relaxation (SR) in non-Fermi liquid Ce
La
RhIn
reveals disordered spin freezing with a sharp transition at 0.16 K. The frozen moment at
is estimated as
0.13
/Ce, an order of magnitude smaller than found from thermodynamic data at higher fields and temperatures. Longitudinal-field
SR exhibits no dynamic relaxation at any temperature, showing that the spin freezing is not accompanied by the slow spin fluctuations found in spin glasses above the glass temperature and in other disordered non-Fermi liquid systems.
Shu, L.*; MacLaughlin, D. E.*; Heffner, R. H.; Callaghan, F. D.*; Sonier, J. E.*; Morris, G. D.*; Bernal, O. O.*; Bosse, A.*; Anderson, J. E.*; Yuhasz, W. M.*; et al.
Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.247 - 250, 2006/01
被引用回数:6 パーセンタイル:30.26(Physics, Condensed Matter)The penetration depth in the filled-skutterudite heavy-fermion superconductor PrOs
Sb
has been measured using transverse-field muon spin rotation (TF-
SR). It is found to be temperature-independent at low temperatures, consistent with a nonzero gap for point nodes in the gap. A
10
discrepancy is found at low temperatures. This may be due to mechanisms that modify the vortex-state field distribution, or to the surface scattering which breaks pairs in an odd-parity superconductor. Alternatively, it may be a matter of field orientation of nodal gap structure in the
SR measurements.
入江 吉郎; Dooling, J.*; Horan, D.*; Kustom, R.*; Middendorf, M.*; Pile, G.*; Bayley, D.*; Cross, G.*; Gardner, I.*; Glover, M.*; et al.
Proceedings of 10th European Particle Accelerator Conference (EPAC 2006) (CD-ROM), p.321 - 323, 2006/00
広帯域で低出力インピーダンス第2高調波空洞が日米英の3か国協力により開発された。低出力インピーダンスの特性は、陽極からグリッド電極へのフィードバックループにより実現される。30オーム以下の出力インピーダンスをもつこのシステムは、周波数2.76.2メガヘルツ,繰返し周波数50ヘルツの条件で大電力試験を行い、安定した高電圧発生(加速間隙あたり12キロボルト)に成功した。英国ラザフォード研究所のISISシンクロトロンにこの装置を適用した場合、精度良いビーム平坦化が可能となり空間電荷力が緩和される。その結果、大強度陽子シンクロトロンにおけるビーム損失の低減に大いに役立つことが期待される。
Heffner, R. H.; 大石 一城; 髭本 亘; 伊藤 孝; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*
no journal, ,
超伝導体PuCoGaは比較的高い転移温度(T
=18.5K)と中程度の質量増加(ゾンマーフェルト係数
80mJ/mol-K
)を持ち、スピン揺らぎを起源とするd波超伝導を示す。この系は放射性を持ち、
Puでは2.4
10
年が半減期となる。この系で作成後400日が経過した試料(T
=15K)において
SR実験を行い、磁場侵入長の温度と磁場に対する依存性
(T,H)を調べ、以前測定した同じ試料における結果と比較しながら報告する。600Oeの磁場中で測定では、どちらの試料においてもT/T
0.5の低温域において温度に線形な振る舞い
(T)-
(0)=bTが観測され、温度係数bは同じ値となった。
(0)の大きさは経時変化した試料において約1.8倍増加している。講演ではd波超伝導体における照射効果について議論する。