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Liu, P.-F.*; Li, X.*; Li, J.*; Zhu, J.*; Tong, Z.*; 古府 麻衣子*; 楡井 真実; Xu, J.*; Yin, W.*; Wang, F.*; et al.
National Science Review, 11(12), p.nwae216_1 - nwae216_10, 2024/12
被引用回数：13 パーセンタイル：94.32(Multidisciplinary Sciences)Crystalline solids exhibiting inherently low lattice thermal conductivity (
) are of great importance in applications such as thermoelectrics and thermal barrier coatings. However, cannot be arbitrarily low and is limited by the minimum thermal conductivity related to phonon dispersions. In this work, we report the liquid-like thermal transport in a well-ordered crystalline CsAg
Te
, which exhibits an extremely low value of 
0.18 Wm
K. On the basis of first-principles calculations and inelastic neutron scattering measurements, we find that there are lots of low-lying optical phonon modes at 3.1 meV hosting the avoided-crossing behavior with acoustic phonons. These strongly localized modes are accompanied by weakly bound rattling Ag atoms with thermally induced large amplitudes of vibrations. Using the two-channel model, we demonstrate that coupling of the particle-like phonon modes and the heat-carrying wave-like phonons is essential for understanding the low , which is heavily deviated from the 
temperature dependence of the standard Peierls theory. In addition, our analysis indicates that the soft structural framework with liquid-like motions of the fluctuating Ag atoms is the underlying cause that leads to the suppression of the heat conduction in CsAgTe. These factors synergistically account for the ultralow value. Our results demonstrate that the liquid-like heat transfer could indeed exist in a well-ordered crystal.
Liao, J.*; Huang, Z.*; Shangguan, Y.*; Zhang, B.*; Cheng, S.*; Xu, H.*; 梶本 亮一; 蒲沢 和也*; Bao, S.*; Wen, J.*
Physical Review B, 109(22), p.224411_1 - 224411_10, 2024/06
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)Antiferromagnetic van der Waals family 
P
( = Fe, Mn, Co, and Ni; 
= S and Se) have attracted significant research attention due to the possibility of realizing long-range magnetic order down to the monolayer limit. Here, we perform inelastic neutron scattering measurements on single-crystal samples of MnPSe, a member of the P family, to study the spin dynamics and determine the effective spin model. The excited magnon bands are well characterized by a spin model, which includes a Heisenberg term with three intraplane exchange parameters (
meV, 
meV, 
meV) and one interplane parameter (
meV), and an easy-plane single-ion anisotropy term (
meV). Additionally, we observe the intersection of the magnon and phonon bands but no anomalous spectral features induced by the formation of magnon-phonon hybrid excitations at the intersecting region. We discuss possible reasons for the absence of such hybrid excitations in MnPSe.
Ao, N.*; Zhang, H.*; Xu, H. H.*; Wu, S. C.*; Liu, D.*; 徐 平光; Su, Y. H.; Kang, Q. H.*; Kang, G. Z.*
Engineering Fracture Mechanics, 281, p.109166_1 - 109166_14, 2023/03
被引用回数：13 パーセンタイル：82.23(Mechanics)Considering the complex service environments that high-speed railway axles are subjected to, the fatigue crack growth (FCG) behavior of a structurally gradient axle steel with different pre-crack depths both in air and corrosive medium was investigated at a frequency of 5 Hz. The results indicated that in the high 
region, FCG rate was dramatically accelerated by corrosion, but the gap narrows as decreased. The accelerated corrosion FCG rate was a comprehensive result of the acceleration effect of the anodic dissolution, hydrogen-enhanced localized plasticity and the retardation effect of corrosion-induced crack-tip blunting. Despite the fact that the corrosion resistance gradually decreased as the pre-crack depth increased, the FCG rate in the corrosive medium gradually decreased. This was because fatigue loading played a more important role than corrosion in accelerating the corrosion FCG rate.
Jiang, X.*; 服部 高典; Xu, X.*; Li, M.*; Yu, C.*; Yu, D.*; Mole, R.*; 矢野 真一郎*; Chen, J.*; He, L.*; et al.
Materials Horizons, 10(3), p.977 - 982, 2023/03
被引用回数：26 パーセンタイル：93.14(Chemistry, Multidisciplinary)現在の蒸気圧縮式冷凍機に代わる環境に優しい冷凍機として、バロカロリック効果に基づく固体冷凍機が世界的に注目されている。一般に、バロカロリック効果が発現する相はいずれも常圧でも存在する。ここでは、それらの物質と違って、KPF
が高圧の菱面体晶相を生成することにより、巨大なバロカロリック効果を示すことを実証した。相図は、圧力依存の熱量測定、ラマン散乱測定、中性子回折測定に基づいて構築されたものである。本研究は、巨大バロカロリー効果に、高圧相の生成という新たな手法をもたらすと期待される。
Miao, Z.-Q.*; Xia, C.-J.*; Lai, X.-Y.*; 丸山 敏毅; Xu, R.-X.*; Zhou, E.-P.*
International Journal of Modern Physics E, 31(4), p.2250037_1 - 2250037_20, 2022/04
被引用回数：11 パーセンタイル：84.55(Physics, Nuclear)It is suggested that pulsar-like compact stars are comprised entirely of strangeons (quark-clusters with three-light-flavor symmetry) and a small amount of electrons. To constrain the properties of strangeon stars, we propose a linked bag model to describe matter with the strong interaction in both 2-flavored (nucleons) and 3-flavored (hyperons, strangeons, etc.) scenarios. The parameters are calibrated to reproduce the saturation properties of nuclear matter. The energy per baryon of strangeon matter is smaller than that of baryon matter if the strangeon carries a large number of valence quarks, which stiffens the equation of state and consequently increases the maximum mass of strangeon stars. The maximum mass and tidal deformability of strangeon stars within the present model are consistent with the observation, i.e. the maximum mass of strangeon stars can be 2.5 solar mass, and the tidal deformability of a 1.4 solar mass star can be 
.
Fe(n,
)
Fe cross section from the surrogate ratio method and its effect on the Fe nucleosynthesisYan, 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
被引用回数：5 パーセンタイル：33.27(Astronomy & Astrophysics)The long-lived 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 Fe(n,)Fe on Fe (half-life=44.5 days) is the key reaction for the production of 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 Fe(n,)Fe cross sections in which all the components are included. We derived a Maxwellian-averaged cross section of 27.5
3.5 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 Fe from the Fe(n,)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 Fe.
Xu, Z.*; Dai, G.*; Li, Y.*; Yin, Z.*; Rong, Y.*; Tian, L.*; Liu, P.*; Wang, H.*; Xing, L.*; Wei, Y.*; et al.
npj Quantum Materials (Internet), 5(1), p.11_1 - 11_7, 2020/02
被引用回数：4 パーセンタイル：33.13(Materials Science, Multidisciplinary)We use neutron scattering to study Vanadium (hole)-doped LiFe
V
As. In the undoped state, LiFeAs exhibits superconductivity at 
K and transverse incommensurate spin excitations similar to electron overdoped iron pnictides. Upon Vanadium doping to form LiFe
V
, the transverse incommensurate spin excitations in LiFeAs transform into longitudinally elongated ones in a similar fashion to that of potassium (hole)-doped Ba
K
Fe
As but with dramatically enhanced magnetic scattering and elimination of superconductivity. This is different from the suppression of the overall magnetic excitations in hole-doped BaFeAs and the enhancement of superconductivity near optimal hole doping. These results are consistent with density function theory plus dynamic mean field theory calculations, suggesting that Vanadium doping in LiFeAs may induce an enlarged effective magnetic moment 
with a spin crossover ground state arising from the inter-orbital scattering of itinerant electrons.
Pd
and 
Pd
; Competing proton and neutron excitations in neutron-rich palladium nuclides towards the 
shell closure渡邉 寛*; Wang, H. K.*; Lorusso, G.*; 西村 俊二*; Xu, Z. Y.*; 炭竃 聡之*; Orlandi, R.; 他47名*
Physics Letters B, 792, p.263 - 268, 2019/05
被引用回数：6 パーセンタイル：46.80(Astronomy & Astrophysics)The isotopes Pd and Pd, respectively with 79 and 81 neutrons, are key isotopes to understand the evolution of the N=82 shell closure below 
Pd. These nuclei were studied at RIBF (RIKEN). New isomeric states with half-lives of 144(4) ns and 39(6) 
s were assigned spins and parities of (23/2
) and (19/2) in Pd and Pd, respectively. The assignment was carried out based on the results of the -ray intensity balance analysis and the measured transition strengths with the aid of a shell-model calculation. The isomoer in Pd was ascribed predominantly to three neutron-hole excitations in the N=50-82 shell. The 19/2 state in Pd is expected to involve the coupling of proton and neutron configurations. The new data will provide important benchmarks for a better understanding of 
-process nucleosynthesis.
Tang, C.*; Song, Q.*; Chang, C.-Z.*; Xu, Y.*; 大沼 悠一; 松尾 衛*; Liu, Y.*; Yuan, W.*; Yao, Y.*; Moodera, J. S.*; et al.
Science Advances (Internet), 4(6), p.eaas8660_1 - eaas8660_6, 2018/06
被引用回数：34 パーセンタイル：83.43(Multidisciplinary Sciences)This work demonstrates markedly modified spin dynamics of magnetic insulator (MI) by the spin momentum-locked Dirac surface states of the adjacent topological insulator (TI). As the Bi concentration 
is systematically tuned in 5-nm-thick (BiSb)Te TI films, the weight of the surface relative to bulk states peaks at = 0.32 when the chemical potential approaches the Dirac point. At this concentration, the Gilbert damping constant of the precessing magnetization in 10-nm-thick YFe
O
MI films in the MI/TI heterostructures is enhanced by an order of magnitude, the largest among all concentrations. In addition, the MI acquires additional strong magnetic anisotropy that favors the in-plane orientation with similar Bi concentration dependence. These extraordinary effects of the Dirac surface states distinguish TI from other materials such as heavy metals in modulating spin dynamics of the neighboring magnetic layer.
Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康; Ziman, T.*; 前川 禎通
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 400, p.184 - 187, 2016/02
被引用回数：4 パーセンタイル：19.41(Materials Science, Multidisciplinary)We perform a systematical analysis of the spin Hall effect (SHE) in the Cu alloys doped with a series of 5d elements, by the combined approach of density functional theory and Hartree-Fock approximation. We find that not only the spin orbit interactions (SOI) in both the 5d and 6p orbitals, but also the local correlations in the 5d orbitals of the impurities, are decisive on the sign of the spin Hall angle (SHA). Including all of these three factors properly, we predict the SHA for each alloy in the series. The signs of CuIr and CuPt are sensitive to perturbation of the local correlations. This observation is favorable for controlling the sign of the transverse spin Hall voltage.
Xu, Z.*; 山地 宏志*; 佐藤 稔紀; 松井 裕哉; 板倉 賢一*
土木学会論文集,F3(土木情報学)(インターネット), 71(1), p.43 - 55, 2015/10
地下空間開発の過程では、調査・計画・設計・施工の各ステージにおいて膨大な情報が収集される。地下空間の合理的設計・施工を実現するためには、これらの情報を適確に設計施工へとフィードバックすることが重要となる。また、構造物管理の面においてもこれらの情報はその基礎資料となるものである。しかしながら、実際に収集される情報量は余りにも膨大なため、個人の能力でこれらを管理することは不可能に近い。本論文では、WEB3DとRDBMSを援用して4次元仮想現実空間をPC上に構築し、この仮想現実空間内を自由に移動することで、この膨大な情報群を直感的に管理・処理することのできるシステムの基本構造を設計し、その実用性を検証した。
Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康; Ziman, T.*; 前川 禎通
Journal of Applied Physics, 117(17), p.17D510_1 - 17D510_4, 2015/05
被引用回数：4 パーセンタイル：17.16(Physics, Applied)We analyze the spin Hall effect in CuIr alloys in theory by the combined approach of the density functional theory (DFT) and Hartree-Fock (HF) approximation. The spin Hall angle (SHA) is obtained to be negative without the local correlation effects. After including the local correlation effects of the 5
orbitals of Ir impurities, the SHA becomes positive with realistic correlation parameters and consistent with experiment. Moreover, our analysis shows that the DFT + HF approach is a convenient and general method to study the influence of local correlation effects on the spin Hall effect.
Gu, B.; Xu, Z.; 森 道康; Ziman, T.*; 前川 禎通
Journal of Applied Physics, 117(17), p.17D503_1 - 17D503_4, 2015/05
被引用回数：9 パーセンタイル：35.42(Physics, Applied)We find that the SHA can be dramatically enhanced by Bi impurities close to the Cu surface. The mechanisms of this enhancement are two-fold. One is that the localized impurity state on surface has a decreased hybridization and combined with Coulomb correlation effect. The other comes from the low-dimensional state of conduction electrons on surface, which results in a further enhancement of skew scattering by impurities. Furthermore, we note that a discrepancy in sign of SHA between the experiment and previous theories is simply caused by different definitions of SHA. This re-establishes skew scattering as the essential mechanism underlying the spin Hall effect in CuBi alloys.
Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康; Ziman, T.*; 前川 禎通
Physical Review Letters, 114(1), p.017202_1 - 017202_5, 2015/01
被引用回数：20 パーセンタイル：72.33(Physics, Multidisciplinary)Recently a positive spin Hall angle (SHA) of 0.021, was observed experimentally in nonmagnetic CuIr alloys and attributed predominantly to an extrinsic skew scattering mechanism, while a negative SHA was obtained from ab initio calculations, using consistent definitions of the SHA. We reconsider the SHA in CuIr alloys, with the effects of the local electron correlation U in 5d orbitals of Ir impurities, included by the quantum Monte Carlo method. We found that the SHA is negative if we ignore such local electron correlation, but becomes positive once U approaches a realistic value. This may open up a way to control the sign of the SHA by manipulating the occupation number of impurities.
早野 明; 松川 瞬*; Xu, Z.*; 板倉 賢一*
Proceedings of 8th Asian Rock Mechanics Symposium (ARMS-8) (USB Flash Drive), 9 Pages, 2014/10
坑道壁面の地質観察は、亀裂性岩盤のモデル化に用いられる割れ目の幾何学的パラメータの設定に必要となるデータが取得できる調査のひとつである。しかしながら、高レベル放射性廃棄物の処分場建設時に行われる坑道壁面の地質観察は、数キロ四方にわたって展開される坑道群に対して行われることから、観察作業の効率化が必要である。また、地質専門家の経験や知識の違いから生じるデータの品質のばらつきを低減するために、客観的なデータ取得手法を用意することも必要である。これらの課題解決には、三次元レーザスキャナの活用が考えられる。本研究では、三次元レーザスキャナを適用した地質観察手法の整備の一環として、亀裂性岩盤のモデル化に必要となる割れ目の幾何学的データを明確にし、それらデータを三次元レーザスキャナデータから取得することを試みた。その結果、三次元レーザスキャナにより生成した傾斜図と傾斜方位図の目視判読により割れ目が抽出され、その割れ目のトレースマップと走向・傾斜が取得された。そして、地質専門家による観測結果と遜色のない割れ目のトレースマップと割れ目の走向・傾斜を取得することが可能であることが確認できた。
Xu, Z.*; 板倉 賢一*; 山地 宏志*; 大津 慎一*; 早野 明; 松井 裕哉; 佐藤 稔紀
平成24年度(2012年)資源・素材学会秋季大会講演集, p.63 - 66, 2012/09
近年、構造物には所要の機能や安全性だけではなく、その全期間に渡る利便性の最大化と必要コストの最小化を図るライフサイクルマネージメント(以下、LCM)が求められつつあり、地下構造物についても急速にその対応が必要とされる。地下構造物のLCM戦略を立案するためには、設計・施工・維持補修の過程で発生する各種情報を総合的に管理し、これをフィードバックすることのできる柔軟な戦略構築体系が必要である。プロダクトデータモデルは、情報化施工により得られた各種情報をLCM戦略に展開する方法論として最も適する手法の一つであると考えられる。著者らは、トンネル施工の合理化を図るために、設計・施工・維持補修の各段階で発生するデータを包括的に管理し、各段階の作業にフィードバックすることのできる総合施工管理システムの設計と構築に取り組んできた。このシステムでは、WEB3DのCG技術とRDBMS機能のデータ検索・処理機能を融合することで、PC上に仮想の地下空間を構築し、その仮想空間内から必要とするデータにアクセスすることができる。本研究では、より実用的なシステムとするために機能拡張を行い、中小トンネルの施工現場への適用を試みた。
Xu, Z.*; 松井 裕哉; 佐藤 稔紀*; 板倉 賢一*; 山地 宏志*
第12回岩の力学国内シンポジウム講演論文集(CD-ROM), p.647 - 652, 2008/09
大規模地下開発の過程で発生する各種の調査・設計・計測データは、設計・施工のみならず、施設の維持管理にも資することのできる重要な情報である。しかしながら、施設の稼動期間までを含めた長期にわたり、これらの情報を管理し、適確に運用することは困難である。筆者らはこのような問題に対するひとつの回答として、仮想現実技術やRDBMSを援用した大規模地下開発支援システムを開発し、これを瑞浪超深地層研究所工事に試験的に適用した。本論文は、そのシステムの設計とシステム実装の実際を示し、提案する手法の妥当性を問うものである。
Chen, L.-M.; 神門 正城; Xu, M. H.*; Li, Y.-T.*; Koga, J. K.; Chen, M.*; Xu, H.*; Yuan, X.-H.*; Dong, Q. L.*; Sheng, Z. M.*; et al.
Physical Review Letters, 100(4), p.045004_1 - 045004_4, 2008/02
被引用回数：96 パーセンタイル：92.53(Physics, Multidisciplinary)60fsのレーザーパルスの2倍高調波を銅薄膜に照射したときにK
X線の変換効率が基本波に比べて増大することを発見した。変換効率は、レーザーパルスを非線形に歪めた形状に強く依存することがわかった。変換効率は、100fsに負のチャープを与えた場合に最大となった。電子エネルギースペクトルの構造化が変換効率の増大に寄与している。シミュレーションにより、強調されたvacuum heatingの機構により高コントラストレーザーはX線発生の効率化の有用なツールであることを示した。
Xu, L.*; Yue, Z.*; Wang, M.*; Zhai, M.*; 吉井 文男; 瀬古 典明; Peng, J.*; Wei, G.*; Li, J.*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 265(1), p.394 - 398, 2007/12
被引用回数：5 パーセンタイル：40.25(Instruments & Instrumentation)水に対して不溶性のヒドロキシプロピルメチルセルロースのフタル酸エステルをナトリウム型に転化した後、ペースト状態で線照射することにより橋かけさせることに成功した。また、メチル
ビスアクリルアミド(MBA)やエチレングリコールジメタクリレート(EGDMA)などの橋かけ助剤を用いることで、MBAについては架橋後のゲルが剛直になり、EGDMAについては、より柔らかく、加工しやすい特性を有するゲルを作製できることがわかった。
Xu, Z.*; 小幡 光一*; 板倉 賢一*; 山地 宏志*; 大津 慎一*; 早野 明; 鶴田 忠彦
平成19年度資源・素材学会北海道支部総会及び春季講演会講演要旨集, p.7 - 8, 2007/06
本研究では、膨大な3次元レーザスキャナデータを汎用のパソコンで効率的に処理・変換するとともに、3次元形状画像や、2次元展開画像を表示できるシステムを構築し、日本原子力研究開発機構瑞浪超深地層研究所において取得した研究坑道の壁面に関する3次元レーザスキャナデータに適用し、その有効性を確認した。これまでに瑞浪超深地層研究所の研究坑道を対象として、取得したデータを本システムによりすべて変換処理した結果、そのデータ容量は、約8GBであったが、汎用のパソコンにおいて参照したい各種3次元形状画像や2次元展開画像を容易に表示させることができ、効率的に縮尺の変更などの操作を行うことができた。これより、本研究で考案した3Dレーザスキャナデータの管理,表示システムの有効性が確かめられた。
