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論文

Weyl-Kondo semimetal behavior in the chiral structure phase of Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{13}$$

岩佐 和晃*; Suyama, Kazuya*; 河村 聖子; 中島 健次; Raymond, S.*; Steffens, P.*; Yamada, Akira*; 松田 達磨*; Aoki, Yuji*; 川崎 郁斗; et al.

Physical Review Materials (Internet), 7(1), p.014201_1 - 014201_11, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.7.014201
 被引用回数：2 パーセンタイル：72.03(Materials Science, Multidisciplinary)

The spin dynamics, crystalline-electric-field (CEF) level scheme, specific heat, and X-ray photoemission spectra (XPS) of Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{13}$$ were investigated, which exhibits anomalous semimetal transport in the chiral crystallographic phase. CEF excitations observed at approximately 7 and 39 meV are consistent with the two inequivalent Ce-ion cites in the chiral structure. Because of broader CEF excitations and a strong 4$$f^{1}$$ peak at the Fermi level in the Ce 4$$f$$ on-resonance spectrum, the hybridized Ce 4$$f$$ electrons contribute to the semimetal carriers. In addition, the spin fluctuation associated with the Kramers doublet ground state is characterized by the peak located at 0.15 meV. The electronic state involving the spin fluctuation causes the $$T^{3}$$ behavior of specific heat below 0.6 K, which is attributed to linear dispersion relations of electrons of the Weyl Kondo semimetal in the chiral-lattice symmetry.

論文

Direct measurement of the evolution of magnetism and superconductivity toward the quantum critical point

髭本 亘; 横山 淳*; 伊藤 孝; 鈴木 泰雅*; Raymond, S.*; 柳瀬 陽一*

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 119(49), p.e2209549119_1 - e2209549119_6, 2022/11

https://doi.org/10.1073/pnas.2209549119
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)

量子臨界点近傍においては様々な量子状態が出現し得る。特に非通常型の超伝導の対形成には量子臨界揺らぎが重要な役割を担っているものと考えられている。本論文ではミュオンと中性子を用いて観測したCeCo(In$$_{1-x}$$Zn$$_x$$)$$_5$$の超伝導状態について報告している。$$x$$=0.03付近から超伝導状態において磁気秩序が発達する様子が観測され、量子相転移が起こっていることを示している。さらにその転移点において超伝導磁場侵入長の増大が見られており、これらの結果は量子臨界性と超伝導電子対形成の強い相関を示している。

論文

MIRS: an imaging spectrometer for the MMX mission

Barucci, M. A.*; Reess, J.-M.*; Bernardi, P.*; Doressoundiram, A.*; Fornasier, S.*; Le Du, M.*; 岩田 隆浩*; 中川 広務*; 中村 智樹*; Andr$'e$, Y.*; et al.

Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.211_1 - 211_28, 2021/12

https://doi.org/10.1186/s40623-021-01423-2
 被引用回数：13 パーセンタイル：80.63(Geosciences, Multidisciplinary)

MMX赤外線分光計(MIRS)は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のMMXミッションに搭載されているイメージング分光計である。MIRSは他の4つのフランス研究所との協力、フランス国立宇宙研究センター(CNES)の協力と財政支援、およびJAXAと三菱電機(MELCO)との緊密な協力によりパリ天文台で開発されている。この装置はMMXの科学的目的を完全に達成するべく設計されている。MIRSはフォボスとダイモスの表面組成の分析およびサンプリングサイトの選択時に使用される組成診断スペクトル機能を含む近赤外線スペクトルマップ機能をリモートで提供する。MIRSはまた、火星の大気、特に雲,塵,水蒸気などの空間的時間的変化についても観測を行う予定である。

論文

Feedback of superconductivity on the magnetic excitation spectrum of UTe$$_{2}$$

Raymond, S.*; Knafo, W.*; Knebel, G.*; 金子 耕士; Brison, J.-P.*; Flouquet, J.*; 青木 大*; Lapertot, G.*

Journal of the Physical Society of Japan, 90(11), p.113706_1 - 113706_5, 2021/11

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.113706
 被引用回数：13 パーセンタイル：81.3(Physics, Multidisciplinary)

We investigate the spin dynamics in the superconducting phase of UTe$$_2$$ by triple-axis inelastic neutron scattering on a single crystal sample. At the wave-vector $$k_1$$ = (0, 0.57, 0), where the normal state antiferromagnetic correlations are peaked, a modification of the excitation spectrum is evidenced, on crossing the superconducting transition, with a reduction of the relaxation rate together with the development of an inelastic peak at $${Omega} approx$$ 1 meV. The low dimensional nature and the a-axis polarization of the fluctuations, that characterise the normal state, are essentially maintained below Tsc. The high ratio of $${Omega}$$ $$k_{rm B}$$$$T$$$$_{sc}$$ $$approx$$ 7.2 contrasts with the most common behaviour in heavy fermion superconductors.

論文

Low-dimensional antiferromagnetic fluctuations in the heavy-fermion paramagnetic ladder compound UTe$$_{2}$$

Knafo, W.*; Knebel, G.*; Steffens, P.*; 金子 耕士; Rosuel, A.*; Brison, J.-P.*; Flouquet, J.*; 青木 大*; Lapertot, G.*; Raymond, S.*

Physical Review B, 104(10), p.L100409_1 - L100409_6, 2021/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.L100409
 被引用回数：37 パーセンタイル：94.92(Materials Science, Multidisciplinary)

Inelastic-neutron-scattering measurements were performed on a single crystal of the heavy-fermion paramagnet UTe$$_{2}$$ above its superconducting temperature. We confirm the presence of antiferromagnetic fluctuations with the incommensurate wave-vector $${bf K}_{1}$$ = (0, 0.57, 0). A quasielastic signal is found, whose momentum-transfer dependence is compatible with fluctuations of magnetic moments $$mu$$ $$||$$ ${bf a}$, with a sine-wave modulation of wave-vector $${bf K}_{1}$$ and in-phase moments on the nearest U atoms. Low dimensionality of the magnetic fluctuations, consequence of the ladder structure, is indicated by weak correlations along the direction ${bf c}$. These results constitute constraints for models of magnetically-mediated superconductivity in UTe$$_{2}$$.

論文

Field-induced order in heavy-fermion compound YbCo$$_2$$Zn$$_{20}$$

金子 耕士; Raymond, S.*; Ressouche, E.*; Lapertot, G.*; 竹内 徹也*; 広瀬 雄介*; 本多 史憲*; 大貫 惇睦

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.011061_1 - 011061_5, 2014/06

https://doi.org/10.7566/JPSCP.3.011061

YbCo$$_2$$Zn$$_{20}$$ has a heavy-fermion ground state with an enormously large Sommerfeld coefficient of 8 J/molK$$^2$$, and that is sensitive to external fields. Whereas pressure induces antiferromagnetic order, magnetic field induces metamagnetic transitions around 0.5 T, and new ordered state appears above 6 T for $$B{parallel}{langle}111{rangle}$$. In order to get insights into electronic states and its magnetic field response, neutron scattering experiments on single crystalline samples were carried. In a field-induced phase, magnetic reflections were successfully observed, which has a different propagation vector to that of pressure induced phase. Inelastic neutron scattering probes a crystal-field excitation at a low excitation energy which overlaps to quasielastic response. The results suggest degenerated energy scale, and that leads to variety of external response in YbCo$$_2$$Zn$$_{20}$$.

論文

Magnetic-field-enhanced aniferromagnetism in the noncentrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt$$_3$$Si

金子 耕士; Stockert, O.*; F${aa}$k, B.*; Raymond, S.*; Skoulatos, M.*; 竹内 徹也*; 大貫 惇睦*

Physical Review B, 89(24), p.241105_1 - 241105_5, 2014/06

AA2014-0242.pdf:0.39MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.241105
 被引用回数：2 パーセンタイル：9.77(Materials Science, Multidisciplinary)

The effect of magnetic field on the static and dynamic spin correlations in the non-centrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt$$_3$$Si was investigated by neutron scattering. The application of a magnetic field B increases the antiferromagnetic (AFM) peak intensity. This increase depends strongly on the field direction: for $$B{parallel}c$$ the intensity increases by a factor of 4.6 at a field of 6.6T, which corresponds to more than a doubling of the AFM moment, while the moment increases by only 10% for $$B{parallel}a$$ at 5T. This is in strong contrast to the inelastic response near the antiferromagnetic ordering vector, where no marked field variations are observed for $$B{parallel}c$$ up to 3.8T. The results reveal that the AFM state in CePt$$_3$$Si, which coexists with superconductivity, is distinctly different from other unconventional superconductors.

論文

Evidence for three fluctuation channels in the spin resonance of the unconventional superconductor CeCoIn$$_5$$

Raymond, S.*; 金子 耕士; Hiess, A.*; Steffens, P.*; Lapertot, G.*

Physical Review Letters, 109(23), p.237210_1 - 237210_5, 2012/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.109.237210
 被引用回数：20 パーセンタイル：70.71(Physics, Multidisciplinary)

Polarized inelastic neutron scattering under magnetic field is used to get a microscopic insight into the spin resonance of the heavy fermion superconductor CeCoIn$$_5$$. The resonance lineshape is found to depend on the neutron polarization: Some of the spectral weight is common to the two polarization channels while the remaining part is distributed equally between them. This is evidence for the spin resonance being a degenerate mode with three fluctuation channels: A Zeeman split contribution and an additional longitudinal mode.

論文

Probing the Coulomb interaction of PuCoGa$$_5$$ by phonon spectroscopy

Raymond, S.*; Piekarz, P.*; Sanchez, J. P.*; Serrano, J.*; Kirsch, M.*; Detlefs, B.*; Rebizant, J.*; 目時 直人; 金子 耕士; Jochym, P. T.*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.104 - 108, 2007/10

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.09.053
 被引用回数：2 パーセンタイル：21.49(Chemistry, Physical)

重い電子系超伝導体PuCoGa$$_5$$について、X線非弾性散乱から室温でのフォノンの分散関係を測定した。実験結果は、5f電子間のクーロン相互作用を3eVとした理論計算と良い一致を示していることを明らかにした。これは、この物質において5$$f$$電子が部分的に局在していることを示唆している。UCoGa$$_5$$におけるフォノン分散関係との比較から、UCoGa$$_5$$は完全にf電子が遍歴したモデルによりよく記述されることを明らかにした。

論文

Inelastic neutron scattering study on low-energy excitations of the heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 正史*; 金子 耕士; 目時 直人; Raymond, S.*; M$'e$asson, M.-A.*; Flouquet, J.*; 菅原 仁*; 青木 勇二*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 385-386(Part 1), p.82 - 84, 2006/11

https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.05.109
 被引用回数：3 パーセンタイル：17.99(Physics, Condensed Matter)

重い電子系超伝導体PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における低エネルギー磁気励起を調べる目的で、中性子非弾性散乱実験を行った。観測された磁気励起は、磁場誘起反強四極子秩序の秩序波数であるQ=(1,0,0)で明瞭なソフト化を示し、かつその強度はゾーンセンターと比べて弱いことを明らかにした。この結果は、これらの励起スペクトルの振舞いが、非磁性の四極子相互作用に起因していることを示している。さらに、励起スペクトルの線幅が超伝導転移以下で狭くなることから、励起子と超伝導の間に強い相関があると考えられる。

論文

Probing the coulomb interaction of the unconventional superconductor PuCoGa$$_5$$ by phonon spectroscopy

Raymond, S.*; Piekarz, P.*; Sanchez, J. P.*; Serrano, J.*; Kirsch, M.*; Janousova, B.*; Rebizant, J.*; 目時 直人; 金子 耕士; Jochym, P. T.*; et al.

Physical Review Letters, 96(23), p.237003_1 - 237003_4, 2006/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.96.237003
 被引用回数：26 パーセンタイル：74.49(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体について、線非弾性散乱から室温でのフォノンの分散関係を測定した。実験結果は、電子間のクーロン相互作用U$${simeq}$$3eVを考慮にいれて行った理論計算と良い一致を示していることを明らかにした。

論文

Phonons in UCoGa$$_{5}$$

目時 直人; 金子 耕士; Raymond, S.*; Sanchez, J. P.*; Piekarz, P.*; Parlinski, K.*; Ole$'s$, A. M.*; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; et al.

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.1003 - 1004, 2006/05

https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.01.543
 被引用回数：12 パーセンタイル：49.71(Physics, Condensed Matter)

UCoGa$$_{5}$$の中性子散乱を用いた低エネルギー音響格子振動の研究結果と、第一原理の計算結果との比較について報告する。UCoGa$$_{5}$$については、多くの対称な軸上で明瞭な音響フォノンと一部の光学フォノンが観察された。第一原理計算との一致はだいたい良好であるが、M点におけるフォノン分散のソフトニングが室温では観察されなかった。低温の結果も含めて報告する。

論文

Direct observation of quadrupolar excitons in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_12$$

桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 正史*; 金子 耕士; 目時 直人; Raymond, S.*; M$'e$asson, M.-A.*; Flouquet, J.*; 菅原 仁*; 青木 勇二*; et al.

Physical Review Letters, 95(10), p.107003_1 - 107003_4, 2005/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.95.107003
 被引用回数：96 パーセンタイル：92.15(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における低エネルギー磁気励起を調べる目的で、中性子非弾性散乱実験を行った。観測された磁気励起は、磁場誘起反強四極子秩序の秩序波数である$$Q$$=(1,0,0)で明瞭なソフト化を示し、かつその強度はゾーンセンターと比べて弱いことを明らかにした。この結果は、これらの励起スペクトルの振舞いが、非磁性の四極子相互作用に起因していることを示している。さらに、励起スペクトルの線幅が超伝導転移以下で狭くなることから、励起子と超伝導の間に強い相関があると考えられる。

論文

Magnetic excitations in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

Raymond, S.*; Flouquet, J.*; 桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 正史*; 金子 耕士; 目時 直人; 菅原 仁*; 青木 勇二*; 佐藤 英行*

Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.898 - 900, 2005/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.01.256
 被引用回数：2 パーセンタイル：11.66(Physics, Condensed Matter)

単結晶試料を用いた中性子非弾性散乱実験により、重い電子系超伝導体PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$における低エネルギー磁気励起を測定した。粉末試料を用いた測定で、0.7meVに観測された結晶場励起は、反強四極子秩序波数にあたるゾーンセンターで、0.5meVと極小値を取ることを見いだした。また、磁場下での結晶場励起の観測から、基底状態が一重項であることを明らかにした。

論文

Polarization dependence of spin excitations in BaCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$

Zheludev, A.*; Raymond, S.*; Regnault, L.-P.*; Essler, F. H. L.*; 加倉井 和久; 増田 隆嗣*; 内野倉 國光*

Physical Review B, 67(13), p.134406_1 - 134406_10, 2003/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.67.134406
 被引用回数：21 パーセンタイル：68.23(Materials Science, Multidisciplinary)

典型的なS=1/2ハイゼンベルグ擬一次元系BaCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$O$$_{7}$$における磁気励起の偏極依存性を波数とエネルギーの関数として測定した。その横揺らぎの成分は平均場の近似の理論結果と良い一致を示すが、縦揺らぎの成分に関しては平均場の近似では実験結果を説明できないことが明らかになった。その理由は平均場の近似では考慮されていない高次の相関効果のためと推測される。

口頭

ATGa$$_{5}$$(A:U, Pu)のフォノン

目時 直人; 金子 耕士; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦; Raymond, S.*; Piekarz, P.*; Sanchez, J. P.*; Serrano, J.*; et al.

no journal, , 

PuCoGa$$_{5}$$及びUCoGa$$_{5}$$のフォノンを放射光及び中性子非弾性散乱によって測定し、その分散関係を幾つかの対称軸上で決定した。PuCoGa$$_{5}$$のフォノンのエネルギーはUCoGa$$_{5}$$に比較して若干小さく、この結果はクーロン反発Uを仮定した第一原理計算によって説明できることがわかった。すなわちPu化合物ではU=3eVの計算がよく実験を説明し、U化合物ではU=OeVが良い。これはこれらの化合物の帯磁率の温度依存性と矛盾しない。

口頭

Magnetic excitations in the unconventional superconductor PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$

Raymond, S.*; 桑原 慶太郎*; 金子 耕士

no journal, , 

PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ is a Heavy Fermion (HF) superconductor ($$T_c$$= 1.85 K) that recently attracted a lot of attention due to the realization of strong interplay between electronic, multipolar and lattice properties and the related different possible mechanisms of electron pairing. Above 4 T, a Field Induced Ordered Phase (FIOP) occurs with a primar quadrupolar order parameter. The occurrence of an ordered phase in the vicinity of the superconducting pocket of the (H-T) phase diagram leads to the suggestion that quadrupolar fluctuations participate in the pairing by analogy with the scenario of magnetic mediated pairing for the Ce and U HF compounds. The observed magnetic excitation clearly softens at the wave-vector $$Q$$ = (1, 0, 0), which is the same as the modulation vector of the FIOP and its intensity is smaller than that around the zone center. This results directly evidences that this excitonic behavior is derived mainly from non-magnetic quadrupolar interactions.

口頭

Effect of magnetic field on magnetic excitation in heavy-fermion superconductors probed via neutron scattering

金子 耕士; Raymond, S.*; Hiess, A.*; F${aa}$k, B.*; Steffens, P.*; Lapertot, G.*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

no journal, , 

An interplay between magnetism and superconductivity is one of the main research subjects in the field of strongly correlated electron systems. Magnetic excitation of heavy-fermion superconductor CeCoIn$$_{5}$$ (CCI5), which has the highest $$T_{rm sc}$$ of 2.3 K among the Ce-based heavy-fermion superconductors, exhibits distinct change; a quasielastic magnetic response above $$T_{rm sc}$$ turns into spin resonance below $$T_{rm sc}$$. Contrasting behaviour was obtained in non-centrosymmetric heavy-fermion superconductor CePt$$_3$$Si (CP3S) with $$T_{rm N}$$ = 2.2 K and $$T_{rm sc}{sim}$$ 0.5 K. In CP3S, identical magnetic excitation spectra have been observed below and above $$T_{rm sc}$$. Instead, an external magnetic field induces a drastic enhancement of the antiferromagnetic moment. We will show our latest results on neutron scattering study under magnetic field to get insights into the nature of resonance in CCI5, and the origin of the antiferromagnetic moment enhancement in CP3S.

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるカイラリティを持つスピンレゾナンス

Raymond, S.*; 金子 耕士; Hiess, A.*; Steffens, P.*; Lapertot, G.*

no journal, , 

"スピンレゾナンス"は、銅酸化物や、鉄系、そして重い電子系などの非従来型超伝導体に共通して観測される磁気励起で、超伝導ギャップ$$delta$$が符号を変える波数において、$${Omega}_{res}$$/2$${Delta}{sim}$$0.64となるエネルギーに観測される。その起源についての共通した理解はまだ得られていない一方、レゾナンスピークは、超伝導の対称性や性質についての知見をもたらすことから、重要な応答である。重い電子系超伝導体では、UPd$$_2$$Al$$_3$$, CeCu$$_2$$Si$$_2$$, CeCoIn$$_5$$において、スピンレゾナンスが観測されている。今回、Ce系重い電子系超伝導体で最も高い$$T_{sc}$$=2.3Kを示すCeCoIn$$_5$$を対象として、磁場下での偏極非弾性散乱実験を行い、その詳細を調べた。その結果、CeCoIn$$_5$$におけるスピンレゾナンスは縮退したモードであり、磁場によりゼーマン分裂を示すことを明らかにした。さらに片側偏極の解析結果から、分裂したピークは、各々のカイラリティを持つ2成分に加え、カイラリティを持たない1成分、合わせて3成分からなることを見いだした。これらの事実は、今後の理論研究を進めるうえで、重要な制約として機能することが期待される。

口頭

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$におけるカイラリティを持つスピンレゾナンス

Raymond, S.*; 金子 耕士; Hiess, A.*; Steffens, P.*; Lapertot, G.*

no journal, , 

銅酸化物や重い電子系など、非従来型超伝導体に共通して観測されるスピンレゾナンスは、その起源について統一した理解は得られていない一方、超伝導の対称性や性質についての知見をもたらすことから、重要な応答である。重い電子系超伝導体のうち、今回、Ce系重い電子系超伝導体でもっとも高い$$T_{rm sc}$$を示すCeCoIn$$_5$$を対象として、磁場下での偏極非弾性散乱実験を行い、その詳細を調べた。その結果、入射偏極状態に依存して、スペクトルが大きく変化していることを見いだした。片側偏極の解析結果から、レゾナンスピークが磁場によりゼーマン分裂を示すこと、さらに分裂したピークは、各々のカイラリティを持つ2成分に加え、カイラリティを持たない1成分、合わせて3成分からなることを見いだした。これらの事実は、CeCoIn$$_5$$における強い常磁性効果の存在とともに、スピンレゾナンスが縮退したモードであることを示している。

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