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論文

Quasifree neutron knockout reaction reveals a small $$s$$-Orbital component in the Borromean nucleus $$^{17}$$B

Yang, Z. H.*; 久保田 悠樹*; Corsi, A.*; 吉田 数貴; Sun, X.-X.*; Li, J. G.*; 木村 真明*; Michel, N.*; 緒方 一介*; Yuan, C. X.*; et al.

Physical Review Letters, 126(8), p.082501_1 - 082501_8, 2021/02

 被引用回数:10 パーセンタイル:98.7(Physics, Multidisciplinary)

ボロミアン核であり中性子ハロー構造が期待される$$^{17}$$Bに対する($$p$$,$$pn$$)反応実験を行った。断面積の運動量分布を分析することで、$$1s_{1/2}$$$$0d_{5/2}$$軌道の分光学的因子を決定した。驚くべきことに、$$1s_{1/2}$$の分光学的因子は9(2)%と小さいことが明らかになった。この結果は、連続状態を含むdeformed relativistic Hartree-Bogoliubov理論によってよく説明された。本研究の結果によると、現在知られているハロー構造を持つとされる原子核の中で$$^{17}$$Bは$$s$$および$$p$$軌道の成分が最も小さく、$$s$$または$$p$$軌道成分が支配的であることが必ずしもハロー構造の前提条件ではない可能性を示唆している。

論文

Clades of huge phages from across Earth's ecosystems

Al-Shayeb, B.*; Sachdeva, R.*; Chen, L.-X.*; Ward, F.*; Munk, P.*; Devoto, A.*; Castelle, C. J.*; Olm, M. R.*; Bouma-Gregson, K.*; 天野 由記; et al.

Nature, 578(7795), p.425 - 431, 2020/02

 被引用回数:83 パーセンタイル:99.63(Multidisciplinary Sciences)

Phage typically have small genomes and depend on their bacterial hosts for replication. We generated metagenomic datasets from many diverse ecosystems and reconstructed hundreds of huge phage genomes, between 200 kbp and 716 kbp in length. Thirty four genomes were manually curated to completion, including the largest phage genomes yet reported. Expanded genetic repertoires include diverse and new CRISPR-Cas systems, tRNAs, tRNA synthetases, tRNA modification enzymes, initiation and elongation factors and ribosomal proteins. Phage CRISPR have the capacity to silence host transcription factors and translational genes, potentially as part of a larger interaction network that intercepts translation to redirect biosynthesis to phage-encoded functions. Some phage repurpose bacterial systems for phage-defense to eliminate competing phage. We phylogenetically define seven major clades of huge phage from human and other animal microbiomes, oceans, lakes, sediments, soils and the built environment. We conclude that large gene inventories reflect a conserved biological strategy, observed across a broad bacterial host range and resulting in the distribution of huge phage across Earth's ecosystems.

論文

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U

Sun, M. D.*; Liu, Z.*; Huang, T. H.*; Zhang, W. Q.*; Andreyev, A. N.; Ding, B.*; Wang, J. G.*; Liu, X. Y.*; Lu, H. Y.*; Hou, D. S.*; et al.

Physics Letters B, 800, p.135096_1 - 135096_5, 2020/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:89.19(Astronomy & Astrophysics)

Fine structure in the $$alpha$$ decay of $$^{223}$$U was observed in the fusion-evaporation reaction $$^{187}$$Re($$^{40}$$Ar,p3n) by using fast digital pulse processing technique. Two $$alpha$$-decay branches of $$^{223}$$U feeding the ground state and 244 keV excited state of $$^{219}$$Th were identified by establishing the decay chain $$^{223}$$U$$rightarrow$$$$^{219}$$Th$$rightarrow$$$$^{215}$$Ra$$rightarrow$$$$^{211}$$Rn. The $$alpha$$-particle energy for the ground-state to ground-state transition of $$^{223}$$U was determined to be 8993(17) keV, 213 keV higher than the previous value, the half-life was updated to be 62$$^{+14}_{-10} mu$$s. Evolution of nuclear structure for $$N$$=131 even-$$Z$$ isotones from Po to U was discussed in the frameworks of nuclear mass and reduced $$alpha$$-decay width, a weakening octupole deformation in the ground state of $$^{223}$$U relative to its lighter isotones $$^{219}$$Ra and $$^{211}$$Th was suggested.

論文

Asymmetrically optimized structure in a high-$$T_{rm c}$$ single unit-cell FeSe superconductor

深谷 有喜; Zhou, G.*; Zheng, F.*; Zhang, P.*; Wang, L.*; Xue, Q.-K.*; 社本 真一

Journal of Physics; Condensed Matter, 31(5), p.055701_1 - 055701_6, 2019/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:41.11(Physics, Condensed Matter)

本研究では、SrTiO$$_{3}$$基板上の単層FeSeの構造が上下方向に非対称化していることを報告する。SrTiO$$_{3}$$基板上の単層FeSeは、鉄系超伝導体において最も高い転移温度(50K以上)を示す。全反射高速陽電子回折(TRHEPD)を用いた構造解析の結果、真空側と界面側のSe-Fe層間隔は異なり、上下方向に非対称な構造であることがわかった。これらの層間隔および結合角の平均値は、圧力下のバルクFeSeにおいて高い転移温度を示す最適値と一致している。したがって、SrTiO$$_{3}$$基板上の単層FeSeは非対称化することにより高い転移温度を発現するための最適構造を形成したと考えられる。

論文

Suppression of vacancy aggregation by silicon-doping in low-temperature-grown Ga$$_{1-x}$$Cr$$_{x}$$N

薮内 敦*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; Zhou, Y.-K.*; 長谷川 繁彦*; 朝日 一*

Applied Physics Letters, 102(14), p.142406_1 - 142406_4, 2013/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:5.34(Physics, Applied)

Effect of Si doping on low-temperature grown GaCrN films has been investigated by positron annihilation spectroscopy. In undoped GaCrN films grown at 540 $$^{circ}$$C, vacancy clusters with sizes of V$$_6$$-V$$_{12}$$ were found to be responsible for positron trapping. Such vacancy clusters were considerably suppressed in Si-doped GaCrN films grown at 540 $$^{circ}$$C, although divacancies (V$$_{Ga}$$V$$_N$$) still survived. The Si-doping may be one possible way to suppress vacancy aggregation during low temperature crystal growth, and the further methods to remove divacancies are required.

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

 被引用回数:25 パーセンタイル:72.31(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

 被引用回数:156 パーセンタイル:99.42(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:52.71(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:149 パーセンタイル:98.49(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

分子線エピタクシー法で創製したGaCrN中の空孔型欠陥の陽電子ビームによる研究

河裾 厚男; 薮内 敦; 前川 雅樹; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 148, 2011/01

分子線エピタクシー法で創製したGaCrN中の空孔型欠陥をエネルギー可変低速陽電子ビームを用いて評価した。陽電子寿命測定及び消滅$$gamma$$線ドップラー効果測定の結果、540$$^{circ}$$Cで成長させたGaCrN中には空孔型欠陥が生成していることがわかった。理論解析との照合から、この空孔型欠陥が、副格子点8個分の大きさに相当する空孔クラスターであることがわかった。Si添加によるGa副格子の占有に伴って、空孔クラスターは消失するが、別種の空孔型欠陥が生成することがわかった。電子運動量分布に基づく解析から、この空孔型欠陥は窒素空孔とSi原子の複合体であることが判明した。

論文

Defect structure of MBE-grown GaCrN diluted magnetic semiconductor films

薮内 敦; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y. K.*; 朝日 一*

Journal of Physics; Conference Series, 262(1), p.012066_1 - 012066_4, 2011/01

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.06

CrドープGaNは室温希薄磁性半導体材料として期待されている。磁気特性を得るためには高濃度にCrを固溶させることが重要であるが、一般的なGaNのMBE成長温度ではCrN相が析出してしまうため、低温での結晶成長が試みられている。しかしこの場合、空孔型欠陥の導入が懸念される。そこで本研究ではMBE成長GaCrN結晶中の欠陥構造について低速陽電子ビームを用いて評価した。MOCVD-GaN(2$$mu$$m)/Sapphireテンプレート基板上にMBE成長によりGaN(4nm)/GaCrN(500nm)/GaN(40nm)構造を作製した。GaN層の成長温度は700$$^{circ}$$Cであり、GaCrN層(Cr濃度0.7%)の成長温度は700$$^{circ}$$Cもしくは540$$^{circ}$$Cである。それぞれの成長温度についてSiドープ試料とアンドープ試料を用意した。これら試料の陽電子消滅$$gamma$$線ドップラー幅広がり測定と陽電子寿命測定を行った。その結果、低温成長により空孔型欠陥が導入され、さらにその欠陥種もしくは欠陥濃度がSiドープにより変化することを見いだした。消滅$$gamma$$線同時計数ドップラー幅広がり測定並びに陽電子寿命測定の結果から、低温成長のアンドープGaCrN, SiドープGaCrN中にはそれぞれ空孔集合体,単空孔関連欠陥複合体が存在していると結論付けた。

論文

Self-guiding of 100 TW femtosecond laser pulses in centimeter-scale underdense plasma

Chen, L.-M.; 小瀧 秀行; 中島 一久*; Koga, J. K.; Bulanov, S. V.; 田島 俊樹; Gu, Y. Q.*; Peng, H. S.*; Wang, X. X.*; Wen, T. S.*; et al.

Physics of Plasmas, 14(4), p.040703_1 - 040703_4, 2007/04

 被引用回数:36 パーセンタイル:78.52(Physics, Fluids & Plasmas)

レーザーの自己導波の調査のため、長いunderdenseのプラズマと100TWレーザーパルスの相互作用実験を行い、レイリー長の約20倍の10mmという非常に長いプラズマチャネルを観測した。レーザーパルスがチャネル中で曲がること、及び電子キャビティ形成が実験的に初めて観測された。

口頭

MBE成長したGaCrN希薄磁性半導体中の陽電子消滅

河裾 厚男; 薮内 敦; 前川 雅樹; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

no journal, , 

希薄磁性半導体として期待されるGaCrNでは、原子空孔型欠陥の発生が問題視されている。今回、低温成長条件下で、Si添加したGaCrNを作製し、陽電子消滅法による原子空孔型欠陥の評価を行った。その結果、Siを添加しない場合は8個から10個の原子空孔が集合体化した空孔クラスターが生成することが初めて明らかになった。一方、Siを添加すると空孔クラスターの生成は抑制されるが、窒素空孔とSi不純物の複合欠陥が新たに生成することが明らかになった。

口頭

GaN中の照射誘起欠陥における陽電子消滅

薮内 敦; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

no journal, , 

GaN中の点欠陥における陽電子消滅特性について明らかにすることを目的に、電子線照射により空孔型欠陥を導入したGaN試料を作製し、その陽電子消滅特性を調べた。MOCVD成長GaN(2$$mu$$m)/Sapphireに2MeV電子線を6.5$$times$$10$$^{17}$$ e$$^{-}$$/cm$$^2$$照射した。照射時の試料温度は$$60^{circ}$$C以下を保持した。電子線照射後、低速陽電子ビームを用いて陽電子消滅$$gamma$$線エネルギー分布測定を行った。その結果、照射試料からは空孔集合体の存在を示唆する$$gamma$$線エネルギー分布が得られた。しかし室温電子線照射により生成する空孔型欠陥は単原子空孔であると予想される。したがって、照射試料で検出された空孔集合体はMOCVD成長GaN膜中に最初から存在しており、電子線照射に伴う空孔集合体の荷電状態の変化が陽電子捕獲特性を変化させ、$$gamma$$線エネルギー分布に変化をもたらした可能性が考えられる。

口頭

MBE成長GaN成長条件が空孔型欠陥形成に与える影響

薮内 敦; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

no journal, , 

希薄磁性半導体のMBE成長においては、二次相の析出を抑制しつつ高濃度に磁性元素を固溶させるために低温成長が試みられているが、原子空孔型欠陥の制御が課題である。そこで本研究ではMBE成長GaNの成長条件がGaN薄膜中の空孔型欠陥形成に与える影響について、陽電子消滅法を用いて調べた。Sapphire基板上に、MBE法を用いて約30nmのGaNバッファ層を700$$^{circ}$$Cで成長し、その上にGaCrN層200nmを成長後、GaNキャップ層を約20nm成長させた。GaCrN層を室温、300$$^{circ}$$C, 540$$^{circ}$$Cで成長させた試料を作製した。これらの試料に対し陽電子消滅$$gamma$$線ピーク強度測定を行った。その結果、GaCrN層の成長温度が低い試料ほど消滅$$gamma$$線ピーク強度(Sパラメータ:原子空孔の存在により増加)は高い値を示した。これは成長温度を低減させるほど、GaCrN層中に導入される空孔型欠陥の濃度もしくはサイズが増大するということを示す結果である。

口頭

Gd照射GaN中の照射誘起空孔回復特性と磁気特性に関する研究

薮内 敦; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

no journal, , 

希薄磁性半導体Gd添加GaNにおいて、分子線エピタキシー(MBE)法で結晶成長時に同時にGdを添加して作製した試料と比べ、MBE成長GaNにイオン注入によりGdを添加して作製した試料のほうが大きな磁化を示すことが近年報告されている。これは照射誘起欠陥が磁性発現に重要な役割を果たしている可能性を示唆している。本研究では有機金属気相成長GaN(2$$mu$$m)/Sapphire基板にイオン注入によりGdを添加した後、500$$^{circ}$$C, 1000$$^{circ}$$C, 1300$$^{circ}$$Cでアニールを施し、アニール前後での磁気特性と空孔型欠陥量との関係について交流磁場勾配磁力計及び陽電子消滅法を用いて調べた。その結果、本研究で作製した試料からはイオン注入直後及びアニール後のいずれの場合も磁気ヒステリシスは観測されなかった。また、イオン注入により大幅に増大した消滅$$gamma$$線ピーク強度は1000$$^{circ}$$Cのアニールにより低減するが、1300$$^{circ}$$Cアニールでも未照射材の値までの回復は見られなかった。これは照射直後に多量に導入されていた原子空孔がアニール過程で空孔クラスターとなり、高温でも安定な欠陥として残存したことを示している。今後は、空孔クラスターの形成を抑制することを目的に、高温でイオン注入を行うことを検討している。

口頭

スピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定法の開発

前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男

no journal, , 

スピン偏極低速陽電子ビームを用いたスピン偏極陽電子消滅法においては、表面近傍での偏極電子-偏極陽電子対の2光子消滅における磁場効果だけでなく、表面から放出されるポジトロニウムの3光子消滅率の変化としても検出することが可能である。ポジトロニウムの形成においては、その仕事関数に相当する準位幅にある電子のみがポジトロニウムの形成に寄与するため、ポジトロニウムの速度分布は電子状態密度に関する知見を与える。すなわち、スピン偏極陽電子ビームを使った表面放出ポジトロニウムの飛行時間測定を行うことで、物質表面の電子状態密度のスピン偏極状態を測定することが可能になると期待される。現在、そのような測定が可能なスピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定(SP-PsTOF)装置の構築を進めている。

口頭

スピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定(SP-PsTOF)装置の構築

前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男

no journal, , 

陽電子ビームの入射エネルギーを数十eV以下の低速に制御して物質に入射すると、表面電子と水素原子様の結合状態(ポジトロニウム)を形成し真空側に再放出されることが知られている。スピン偏極低速陽電子ビームを用いると、再放出ポジトロニウムの3光子消滅率の磁場依存性から表面電子スピンを検出することができる。ポジトロニウムの形成においては、その仕事関数に相当する準位幅にある電子のみがポジトロニウムの形成に寄与するため、ポジトロニウムの速度分布は電子状態密度に関する知見を与える。すなわち、スピン偏極陽電子ビームを使った表面放出ポジトロニウムの飛行時間測定を行うことで、物質表面の電子状態密度のスピン偏極状態を測定することが可能になると期待される。現在、これまでに我々のグループが開発したスピン偏極陽電子ビームを用いて、スピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定(SP-PsTOF)装置の構築を進めている。

口頭

Development of spin-polarized positronium time-of-flight measurement

前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男

no journal, , 

For the application of the positron annihilation spectroscopy method to the study of magnetic substances, we have developed a spin-polarized positron beam. Using this, the spin-polarization at the first surface layer was estimated from the 3-$$gamma$$ annihilation of positronium. The energy distribution of the emitted positronium is concerned with the electron density of state (DOS). This means that spin-polarized DOS at the first surface layer could be obtained by measuring the energy distribution of the spin-polarized positronium (SP-Ps). For this purpose, we are constructing a SP-Ps time-of-flight (TOF) apparatus. Time-of-flight of emitted Ps is determined by a time difference of a start and a stop signal, which are triggered by secondary electrons obtained by passing through a carbon thin film and annihilation $$gamma$$ ray of the 3-$$gamma$$ annihilation of the emitted Ps, respectively.

口頭

スピン偏極陽電子消滅法による空孔誘起磁性の評価

前川 雅樹; Zhou, K.*; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男

no journal, , 

ナトリウム線源と固体ネオン減速材により構成される高輝度陽電子ビーム発生装置により形成したスピン偏極低速陽電子ビームを電磁石内に導入し、磁場中にある試料の消滅$$gamma$$線の強磁場印加下その場測定が行えるシステムを開発した。ビーム径は1mm以下、ビーム強度1$$times$$10$$^5$$個/s、スピン偏極率は27%であり、磁場は最大1Tを印加可能である。この測定システムを用い、炭化ケイ素(SiC)中の空孔誘起磁性の検出を試みた。炭化ケイ素に2MeV電子線照射を行い空孔を生成し、正負磁場における陽電子消滅パラメータの差分を計測した。3C-SiC(n型)結晶に照射量は1.5$$times$$10$$^{18}$$e$$^-$$/cm$$^2$$である。現在のところ、$$pm$$1Tの磁場印加下測定において正負磁場で有意な差は見いだせていないが、今後ビームや装置の改良を行い測定精度を上げていく予定である。

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