JOPSS:検索結果一覧

論文

Chiral Dirac fermion in a collinear antiferromagnet

Zhang, A.*; Deng, K.*; Sheng, J.*; Liu, P.*; Kumar, S.*; 島田賢也*; Jiang, Z.*; Liu, Z.*; Shen, D.*; Li, J.*; et al.

Chinese Physics Letters, 40(12), p.126101_1 - 126101_8, 2023/12

https://doi.org/10.1088/0256-307X/40/12/126101

被引用回数：1 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)

In a Dirac semimetal, the massless Dirac fermion has zero chirality, leading to surface states connected adiabatically to a topologically trivial surface state as well as vanishing anomalous Hall effect. Recently, itis predicted that in the nonrelativistic limit of certain collinear antiferromagnets, there exists a type of chiral "Dirac-like" fermion, whose dispersion manifests four-fold degenerate crossing points formed by spin-degenerate linear bands, with topologically protected Fermi arcs. Here, by combining with neutron diffraction and first-principles calculations, we suggest a multidomain collinear antiferromagnetic configuration, rendering the existence of the Fermi-arc surface states induced by chiral Dirac-like fermions.

論文

Evidence for strong correlations at finite temperatures in the dimerized magnet Na $_{2}$ Cu $_{2}$ TeO $_{6}$

Shangguan, Y.*; Bao, S.*; Dong, Z.-Y.*; Cai, Z.*; Wang, W.*; Huang, Z.*; Ma, Z.*; Liao, J.*; Zhao, X.*; 梶本亮一; et al.

Physical Review B, 104(22), p.224430_1 - 224430_8, 2021/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.104.224430

被引用回数：1 パーセンタイル：7.92(Materials Science, Multidisciplinary)

Dimerized magnets forming alternating Heisenberg chains exhibit quantum coherence and entanglement and thus can find potential applications in quantum information and computation. However, magnetic systems typically undergo thermal decoherence at finite temperatures. Here, we show inelastic neutron scattering results on an alternating antiferromagnetic-ferromagnetic chain compound Na $_{2}$ Cu $_{2}$ TeO $_{6}$ that the excited quasiparticles can counter thermal decoherence and maintain strong correlations at elevated temperatures. At low temperatures, we observe clear dispersive singlet-triplet excitations arising from the dimers formed along the crystalline -axis. The excitation gap is of 18 meV and the bandwidth is about half of the gap. The band top energy has a weak modulation along the [100] direction, indicative of a small interchain coupling. The gap increases while the bandwidth decreases with increasing temperature, leading to a strong reduction in the available phase space for the triplons. As a result, the Lorentzian-type energy broadening becomes highly asymmetric as the temperature is raised. These results are associated with a strongly correlated state resulting from hard-core constraint and quasiparticle interactions. We consider these results to be not only evidence for strong correlations at finite temperatures in Na $_{2}$ Cu $_{2}$ TeO $_{6}$ , but also for the universality of the strongly correlated state in a broad range of quantum magnetic systems.

論文

The $^{59}$ Fe(n,) $^{60}$ Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the $^{60}$ Fe nucleosynthesis

Yan, S. Q.*; Li, X. Y.*; 西尾勝久; Lugaro, M.*; Li, Z. H.*; 牧井宏之; Pignatari, M.*; Wang, Y. B.*; Orlandi, R.; 廣瀬健太郎; et al.

Astrophysical Journal, 919(2), p.84_1 - 84_7, 2021/10

https://doi.org/10.3847/1538-4357/ac12ce

被引用回数：1 パーセンタイル：8.87(Astronomy & Astrophysics)

The long-lived $^{60}$ Fe (with a half-life of 2.62 Myr) is a crucial diagnostic of active nucleosynthesis in the Milky Way galaxy and in supernovae near the solar system. The neutron-capture reaction $^{59}$ Fe(n,) $^{60}$ Fe on $^{59}$ Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of $^{60}$ Fe in massive stars. This reaction cross section has been previously constrained by the Coulomb dissociation experiment, which offered partial constraint on the E1 -ray strength function but a negligible constraint on the M1 and E2 components. In this work, for the first time, we use the surrogate ratio method to experimentally determine the $^{59}$ Fe(n,) $^{60}$ Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.53.5 mb at = 30 keV and 13.41.7 mb at = 90 keV, roughly 10%-20% higher than previous estimates. We analyzed the impact of our new reaction rates in nucleosynthesis models of massive stars and found that uncertainties in the production of $^{60}$ Fe from the $^{59}$ Fe(n,) $^{60}$ Fe rate are at most 25. We conclude that stellar physics uncertainties now play a major role in the accurate evaluation of the stellar production of $^{60}$ Fe.

論文

Multiple magnetic bilayers and unconventional criticality without frustration in BaCuSiO

Allenspach, S.*; Biffin, A.*; Stuhr, U.*; Tucker, G. S.*; 河村聖子; 古府麻衣子; Voneshen, D. J.*; Boehm, M.*; Normand, B.*; Laflorencie, N.*; et al.

Physical Review Letters, 124(17), p.177205_1 - 177205_7, 2020/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.124.177205

被引用回数：10 パーセンタイル：65.11(Physics, Multidisciplinary)

The dimerized quantum magnet BaCuSiO was proposed as an example of "dimensional reduction" arising near the magnetic-field-induced quantum critical point (QCP) due to perfect geometrical frustration of its interbilayer interactions. We demonstrate by high-resolution neutron spectroscopy experiments that the effective intrabilayer interactions are ferromagnetic, thereby excluding frustration. We explain the apparent dimensional reduction by establishing the presence of three magnetically inequivalent bilayers, with ratios , whose differing interaction parameters create an extra field-temperature scaling regime near the QCP with a nontrivial but nonuniversal exponent. We demonstrate by detailed quantum Monte Carlo simulations that the magnetic interaction parameters we deduce can account for all the measured properties of BaCuSiO, opening the way to a quantitative understanding of nonuniversal scaling in any modulated layered system.

論文

Carrier-mediated ferromagnetism in the magnetic topological insulator Cr-doped (Sb,Bi) $_{2}$ Te $_{3}$

Ye, M.*; Li, W.*; Zhu, S.-Y.*; 竹田幸治; 斎藤祐児; Wang, J.*; Pan, H.*; Nurmamat, M.*; 角田一樹*; Ji, F.*; et al.

Nature Communications (Internet), 6, p.8913_1 - 8913_7, 2015/11

AA2015-0647.pdf:0.64MB

https://doi.org/10.1038/ncomms9913

被引用回数：52 パーセンタイル：89.95(Multidisciplinary Sciences)

磁性元素を添加したトポロジカル絶縁体は、量子異常ホール効果や無散逸伝導などの魅力的な現象の発現が予言され、低消費電力スピンデバイスの開発につながっていくものと期待されている。既に、いくつかの磁性添加トポロジカル絶縁体で長距離磁気秩序が確認されている。しかし、量子異常ホール効果の発現は、極低温におけるCrを添加した(Sb,Bi) $_{2}$ Te $_{3}$ 系に限られており、強磁性の微視的な起源はほとんど分かっていない。そこで、今回、X線磁気円二色性実験による元素選択的研究を行うことにより、本物質系の強磁性は、母体の正孔キャリアーを媒介としたものであり、Crの3d電子とSbやTeのp電子の相互作用が極めて重要であることを明らかにした。この結果は、異常量子ホール素子の実現に向けても重要である。

論文

Quantitative study of the spin Hall magnetoresistance in ferromagnetic insulator/normal metal hybrids

Althammer, M.*; Meyer, S.*; 中山裕康*; Schreier, M.*; Altmannshofer, S.*; Weiler, M.*; Huebl, H.*; Geprgs, S.*; Opel, M.*; Gross, R.*; et al.

Physical Review B, 87(22), p.224401_1 - 224401_15, 2013/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.224401

被引用回数：416 パーセンタイル：99.41(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁性絶縁体/Ptと強磁性絶縁体/常磁性金属/Pt複合素子において、スピンHall磁気抵抗効果の定量測定を行った。強磁性絶縁体にはイットリウム鉄ガーネット,ニッケルフェライト,マグネタイトを用い、常磁性中間層には銅、金を用いた。以上により、薄い中間層にかかわらず、Pt層のスピンHall効果と逆スピンHall効果の複合によって強磁性層の磁化方向に依存した磁気抵抗効果が生じるというスピンHall磁気抵抗効果の理論の正当性が実験的に確認された。スピンHall磁気抵抗効果の理論を援用することで、4 $times10^{14}Omega^{-1}$ m $^{-2}$ のスピンミキシングコンダクタンスを持つサンプルに対して、PtのスピンHall角とスピン拡散長がそれぞれ、nmと得られた。

論文

Thermally driven spin and charge currents in thin NiFe $_{2}$ O $_{4}$ /Pt films

Meier, D.*; Kuschel, T.*; Shen, L.*; Gupta, A.*; 吉川貴史*; 内田健一*; 齊藤英治; Schmalhorst, J.-M.*; Reiss, G.*

Physical Review B, 87(5), p.054421_1 - 054421_5, 2013/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.054421

被引用回数：108 パーセンタイル：95.44(Materials Science, Multidisciplinary)

We present results on the longitudinal spin Seebeck effect (LSSE) shown by semiconducting ferrimagnetic NiFe $_{2}$ O $_{4}$ /Pt films from room temperature down to 50 K base temperature. The temperature dependence of the conductivity has been studied in parallel to obtain information about the origin of the electric potentials detected at the Pt coverage of the ferrimagnet in order to distinguish the LSSE from the anomalous Nernst effect. Furthermore, the dependence of the LSSE on temperature gradients as well as the influence of an external magnetic field direction is investigated.

論文

Angle-resolved photoemission spectroscopy study of PrFeAsO $_{0.7}$ ; Comparison with LaFePO

西一郎*; 石角元志; 出田真一郎*; Malaeb, W.*; 吉田鉄平*; 藤森淳*; 小谷佳範*; 久保田正人*; 小野寛太*; Yi, M.*; et al.

Physical Review B, 84(1), p.014504_1 - 014504_5, 2011/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.84.014504

被引用回数：22 パーセンタイル：65.72(Materials Science, Multidisciplinary)

鉄系超伝導体PrFeAsO $_{0.7}$ の角度分解光電子分光の研究を行い、フェルミ準位付近のフェルミ面とバンド分散を調べた。へき開表面の極性により激しくホールドープされた電子状態が観測された。しかしながら、われわれはバンド幅を約2.5倍減少させ化学ポテンシャルを70meV下げるとLDAの計算と合うことを見いだした。これまでに報告されているLaFePOと比較することで、 $_{3z^{2}-r^{2}}$ とによるバンドのエネルギー位置が両者で非常に大きく異なることがわかった。このことはLDA計算で予言されているように異なるニクトゲン高さに起因する。

論文

From a single-band metal to a high-temperature superconductor via two thermal phase transitions

He, R.-H.*; 橋本真*; Karapetyan, H.*; Koralek, J. D.*; Hinton, J. P.*; Testaud, J. P.*; Nathan, V.*; 吉田良行*; Yao, H.*; 田中清尚*; et al.

Science, 331(6024), p.1579 - 1583, 2011/03

https://doi.org/10.1126/science.1198415

被引用回数：276 パーセンタイル：98.66(Multidisciplinary Sciences)

高温超伝導体における擬ギャップ相の性質は凝縮系物理学における主な未解決問題である。われわれは同一の最適ドープのBi2201試料を用いて温度における擬ギャップ状態の始まりを三つの異なる手段(角度分解光電子分光,極カー効果,時間分解反射率)で調べた。温度から突然開始する、粒子-ホール非対称アンチノードギャップ,カー回転,超速緩和ダイナミクスが一致することを観測したが、それは相転移とコンシステントである。さらに温度を冷やすことで超伝導の兆候がTcに近づくにつれて成長し始め、エネルギー-運動量に依存した形で既に存在している擬ギャップの特徴と絡まり、共存する秩序の基底状態を先導する。

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