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木村 尚次郎*; 松田 雅昌; 益田 隆嗣*; 本堂 英*; 金子 耕士; 目時 直人; 萩原 政幸*; 竹内 徹也*; 奥西 巧一*; He, Z.*; et al.
Physical Review Letters, 101(20), p.207201_1 - 207201_4, 2008/11
被引用回数：51 パーセンタイル：86.19(Physics, Multidisciplinary)擬一次元イジング的量子反強磁性体BaCo
VO
の中性子回折実験を行い、磁場中で新しいタイプの非整合磁気秩序が現れることを観測した。この秩序は本質的に古典系で予想されるネール秩序とは異なり、量子スピン鎖特有の量子揺らぎに起因する。ギャップレス量子一次元系に特徴的な朝永-ラッティンジャー液体的性質が非整合磁気秩序を引き起こしている。
中島 健次; 中村 充孝; 梶本 亮一; 長壁 豊隆; 加倉井 和久; 松田 雅昌; 目時 直人; 脇本 秀一; 佐藤 卓*; 伊藤 晋一*; et al.
Journal of Neutron Research, 15(1), p.13 - 21, 2007/03
われわれは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置する中性子分光器の1つとして、冷性子ダブルチョッパー型分光器を検討している。この分光器は、冷中性子から熱中性子領域にかけての非弾性散乱測定を高効率かつ高い自由度で実現することが期待される装置である。2つの高速ディスクチョッパーを装備し、減速材から得られる中性子パルスの波形を任意に整形することで、これまで直接配置型分光器にはあまり向かないとされてきた結合型減速材の高いピーク強度を装置の性能を損ねることなく利用する。本装置では、
=1
20meVの比較的低エネルギー領域で高分解能(
%@20meV),大強度(試料位置で10
n/cm
/sec.@=20meV, 
%)の最高性能を実現し、さらに最大で=80meV程度までの測定に対応する。この広いエネルギー範囲で、3.5srの立体角をカバーする検出器により広い
領域にわたって、最高
%程度のQ分解能で非弾性散乱を測定し、物性物理から材料化学,生体物質の広範囲の研究課題を視野に入れている。
chains of Ca
Y
Cu
O
松田 雅昌; 加倉井 和久; 黒木 章悟*; 工藤 一貴*; 小池 洋二*; 山口 博隆*; 伊藤 利充*; 岡 邦彦*
Physical Review B, 71(10), p.104414_1 - 104414_8, 2005/03
被引用回数：13 パーセンタイル：49.98(Materials Science, Multidisciplinary)CaYCuOは辺共有CuO鎖を有する物質であり、低温において反強磁性相転移を示す。スピン構造は鎖内で強磁性的、鎖間で反強磁性的である。CaYCuOにおいて詳細な中性子非弾性散乱実験を行ったところ、鎖方向にはゾーン中心では鋭い磁気励起が観測されるが、中心から離れるに従って磁気励起のピーク幅の増加が見られた。また、この磁気励起の温度依存性,ホール濃度依存性について調べた結果、鎖に垂直方向の相互作用は温度上昇,ホールドープとともに減少するが、鎖方向の相互作用はほとんど変化しないことがわかった。さらに、高ホール濃度領域では、ホールの部分的秩序化を示唆する結果を得た。この結果から、高ホール濃度領域で見られるスピングラス的振る舞いの起源がフラストレーションによるものではなく、ホールの相分離により反強磁性クラスターができるためであることが明らかになった。
chains in CaYCu
O松田 雅昌; 中村 充孝; 武田 全康*; 加倉井 和久; 山口 博隆*; 伊藤 利充*; 岡 邦彦*
Physica B; Condensed Matter, 329-333(1-4), p.711 - 712, 2003/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)CaYCuOは辺共有CuO鎖を有する物質であり、低温において反強磁性相転移を示す。磁気構造は鎖内で強磁性的,鎖間で反強磁性的である。これまでの非偏極中性子回折実験による強度解析からは、磁気モーメントが単純にCu位置に局在してCuO面に垂直方向(b面)を向いているのではく、O位置にもモーメントが存在することが示唆されていた。しかし、モーメントの方向が決まらないと磁気構造を確定することは困難であった。今回、偏極中性子回折実験を行い、この化合物の磁気構造を詳細に調べ、磁気モーメントの方向がb軸であることを決定した。その結果、モーメントがO位置に拡がった存在することが明らかになった。これは、強磁性CuO鎖におけるCuとOの強い電子軌道混成によるものである。
大山 研司*; 伊藤 晋一*; 大友 季哉*; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 松田 雅昌; 桑原 慶太郎*; 新井 正敏*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S1598 - S1600, 2002/12
被引用回数：2 パーセンタイル：11.51(Materials Science, Multidisciplinary)パルス中性子源に設置されるチョッパー型非弾性散乱中性子分光器に対して、その分解能の計算をモンテカルロシミュレーションにより行った。その結果、大強度陽子加速器計画(原研-KEK統合計画)における非結合型液体水素中性子モデレーターにダブルフェルミチョッパーを組み合わせた場合、0.1%のエネルギー分解能を達成できることが明らかになった。
chains in CaYCuO松田 雅昌; 加倉井 和久; 山口 博隆*; 伊藤 利充*; Lee, C.-H.*; 岡 邦彦*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S637 - S639, 2002/12
被引用回数：3 パーセンタイル：16.11(Materials Science, Multidisciplinary)CaYCuOは辺共有CuO鎖を有する物質であり、低温において反強磁性相転移を示す。スピン構造は鎖内で強磁性的,鎖間で反強磁性的である。CaYCuOにおいて詳細な中性子非弾性散乱実験を行ったところ、鎖方向にはゾーン中心では鋭い磁気励起が観測されるが、中心から離れるに従って磁気励起のピーク幅の増加が見られるという古典スピン波理論では説明不可能な新しい現象を見いだした。またこの化合物のスピン構造を詳細に調べたところ、強磁性CuO鎖におけるCuとOの強い電子軌道混成により、Cuスピンの非局在化(Cu位置のみに局在せずに3割程度はO位置に拡がって存在)が見られることを示した。
-moments in TbTiO
; Neutron scattering study安井 幸夫*; 金田 昌基*; 伊藤 雅昌*; 原科 浩*; 佐藤 正俊*; 奥村 肇*; 加倉井 和久; 門脇 広明*
Journal of the Physical Society of Japan, 71(2), p.599 - 606, 2002/02
被引用回数：80 パーセンタイル：90(Physics, Multidisciplinary)強い磁気的フラストレーションを示すパイロクロア系物質,TbTiO,の静的及び動的磁気的性質をT=0.4Kまでの低温下で単結晶中性子散乱により研究した。30K以下の温度で磁気的散乱強度の波数依存性が顕著になり磁気的相関を示すことが明らかになった。その相関のエネルギー依存性から弾性,準弾性及び非弾性の成分が存在することが明らかになった。この静的相関を記述できるクラスターとして二つの四面体に属する7つのモーメントの配列を提案した。また1.5K以下で観測されるグラス的状態の原因についても議論した。
chains in CaYCuO松田 雅昌; 山口 博隆*; 伊藤 利充*; Le, C.*; 岡 邦彦*; 水野 義明*; 遠山 貴巳*; 前川 禎通*; 加倉井 和久*
Physical Review B, 63(18), p.180403_1 - 180403_4, 2001/05
被引用回数：25 パーセンタイル：75.01(Materials Science, Multidisciplinary)CaYCuOは辺共有CuO鎖を有する物質であり、29Kで反強磁性相転移を示す。スピン構造は鎖内で強磁性的、鎖間で反強磁性的である。このことから、この物質は1次元強磁性を研究するうえで重要な物質であると考えられる。今回、この化合物の単結晶を用いて中性子非弾性散乱実験を行った。その結果、ゾーン中心では鋭い磁気励起が観測されるが、中心から離れるに従って磁気励起のピーク幅が増加することがわかった。この実験事実は、古典的スピン波理論では説明できず、量子効果が大きく関わっていることが予想される。この現象は1次元強磁性体における量子効果という点で新しく興味ある現象であり、今後、実験と理論の両面から研究が進展することが期待される。
中島 健次; 中村 充孝; 梶本 亮一; 伊藤 晋一*; 佐藤 卓*; 長壁 豊隆; 加倉井 和久; 松田 雅昌; 目時 直人; 脇本 秀一; et al.
no journal, ,
われわれは、J-PARCの物質・生命科学実験施設に設置する中性子分光器の1つとして、冷性子ダブルチョッパー型分光器を検討している。この分光器は、H結合型減速材をのぞむ14番ビームポートに設置される。パルス整形用の高速ディスクチョッパーを、メインのモノクロメーターチョッパーに加えて装備し、減速材から得られる中性子パルスの波形を任意に整形することで、これまで直接配置型分光器にはあまり向かないとされてきた結合型減速材の高いピーク強度を装置の性能を損ねることなく利用する。本装置では、その性能を、=120meVの比較的低エネルギー領域で最高%のエネルギー分解能が達成できるように設定しており、最大で=80meV程度までの測定に対応する。この広いエネルギー範囲で、3.5srの立体角をカバーする検出器により広い領域にわたって、最高%程度のQ分解能で非弾性散乱を測定し、物性物理から材料化学,生体物質の広範囲の研究課題を視野に入れている。
中島 健次; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 梶本 亮一; 脇本 秀一; 長壁 豊隆; 目時 直人; 伊藤 晋一*; 佐藤 卓*; 加倉井 和久; et al.
no journal, ,
J-PARC、物質・生命科学実験施設に向けて建設を進めているアマテラスは、最高回転数350Hzの高速ディスクチョッパー3組を装備し、結合型減速材の大ピーク強度をパルス整形しながら高分解能で利用するマルチチョッパー型分光器である。線源と試料間は途中曲導管となっている30mの飛行経路を持ち、試料から4mを隔てて検出器が置かれる。検出器バンクは、直径1インチ,長さ3mの1次元PSDで構成され、水平方向-40度から140度,垂直方向-16度から23度,立体角にして
strを覆う。
meVの領域をカバーし、
meVの領域では、最高エネルギー分解能
meVを実現する。ディスクチョッパーの利点を活かし、測定に応じた強度と分解能の最適化や複数入射エネルギーの測定にも対応している。アマテラスは、2008年秋の完成を目指して現在建設が進められており、本体真空槽,遮蔽体,検出器,チョッパーシステム,ガイド管,関連する周辺機器等の設計が進められている。今回の発表では、アマテラスの概要と建設の最新の状況について報告する。
中島 健次; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 中村 充孝; 伊藤 晋一*; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; et al.
no journal, ,
J-PARC、物質・生命科学実験施設の冷中性子チョッパー型分光器・アマテラスは、冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を大強度,高分解能で行うことのできる実験装置であり、2009年初頭稼働開始を目指して現在順調に建設が進んでいる。今回は、アマテラスやアマテラスに採用されている機器の詳細,アマテラスの建設の状況,アマテラスによって展開される研究の展望等を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 中村 充孝; 伊藤 晋一*; 相澤 一也; et al.
no journal, ,
アマテラスは、JAEAが中心となってJ-PARC、物質・生命科学実験施設に建設中の新しい冷中性子ディスクチョッパー型分光器である。パルス整形チョッパーや新しい分光方法の採用,新しく開発した高速チョッパーの導入などによって、
%の高い分解能,従来の装置に比べて1桁以上高い散乱強度という従来にない性能で、冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を行うことのできる中性子散乱実験装置である。アマテラスは、共用開始を目前に整備が進められており、今回の発表では、アマテラスの概要,性能,アマテラスの建設の状況等を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; et al.
no journal, ,
アマテラスは、J-PARC、物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子ディスクチョッパー型分光器である。線源のパルス幅を任意に整形するパルス整形チョッパーを持つ新しいタイプの分光器であり、新開発の高速チョッパーと合わせて、高い分解能(
),高い強度、また実験目的に合わせてそれらを最適化できる高い自由度で冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を行う中性子散乱実験装置である。アマテラスは、2009年春の完成以来順調に装置整備も進み、まだ不足の機器,未調整の部分等も残るものの、基本的な測定はある程度実施可能な状態となった。これを受けて、一般の利用者への供用もこの12月から開始されている。今回の報告では、機器調整中の試験測定によって得られたアマテラスの現状の性能について報告する。特に、パルス整形チョッパーを機能させた場合のアマテラスの分解能関数等の性能が当初の設計通りに実現されているかについて議論する。
MoO
の中性子非弾性散乱黒江 晴彦*; 浜崎 智幸*; 長谷 正司*; 金子 耕士; 目時 直人; 松田 雅昌; 加倉井 和久; 岡 邦彦*; 伊藤 利充*; 永崎 洋*
no journal, ,
低次元反強磁性体物質CuMoOの中性子非弾性散乱の結果を報告する。この系の磁気励起分散関係は、交換相互作用J3による孤立ダイマーによるフラットな分散関係(Et=J3=5.8meV,図中の点線)と、鎖間相互作用を考慮した擬一次元磁性鎖の分散関係との間に、波数に依存した相互作用を働かせることで再現できる。当日は、磁気励起の分散関係のほかに、低エネルギー励起の詳細を紹介する。
中島 健次; 河村 聖子; 中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 長壁 豊隆; 脇本 秀一; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; et al.
no journal, ,
アマテラスは、J-PARC,物質・生命科学実験施設に建設された冷中性子チョッパー型分光器であり、冷中性子熱中性子領域の非弾性散乱,準弾性散乱実験を大強度,高分解能で行うことを目的としている。装置は、昨年度末に完成し、この5月から中性子ビームを使ったコミッショニングを開始している。発表では、装置の状況を報告する。
中島 健次; 河村 聖子; 中村 充孝; 梶本 亮一; 稲村 泰弘; 高橋 伸明; 相澤 一也; 鈴谷 賢太郎; 柴田 薫; 中谷 健; et al.
no journal, ,
AMATERASは、J-PARC,物質・生命科学実験施設に設置された冷中性子領域から熱中性子領域での非弾性散乱を高分解能,高強度で測定するマルチチョッパー型の中性子分光器である。2006年度より建設を行ってきたアマテラスは、今春に無事完成し、2009年5月27日に初めて中性子ビームを受け入れた。現在、アマテラスは、本格的な利用を前に機器調整,試験運転を鋭意行っている最中である。今回は、アマテラスのコミッショニングの状況,試験測定の結果などを報告する。
-electron magnet EuPtSi; Neutron scattering study金子 耕士; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 伊藤 孝; 大石 一城*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 大原 高志; 垣花 将司*; 芳賀 芳範; et al.
no journal, ,
The lack of spatial inversion symmetry in a structure gives rise to appearance of antisymmetric interactions, that may induce unconventional states of matter. In MnSi, an application of a magnetic field induces a new ordered state with magnetic skyrmions, particle-like topologically non-trivial spin textures. Whereas diverse properties of skyrmions have been revealed so far, materials hosting skyrmions were mostly limited to 3
electron systems. Our neutron diffraction experiments on new 4 electron magnet EuPtS indicate that the field-induced phase in this compound has a triple-
magnetic structure in the plane normal to the applied field. Namely, the result suggests that EuPtSi is the first 4 electron magnet to host magnetic skyrmion lattice. The skyrmion in EuPtSi has distinct differences from 3 systems. One major difference is that EuPtSi has shorter periodicity. This originates in a relatively strong coupling to the lattice in EuPtSi, which may give an anisotropic magnetic phase diagram for the A phase. The present discovery in the 4 electron magnet will open new possibilities to deepen our understanding on skyrimion physics.
金子 耕士; 田端 千紘*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 中尾 裕則*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; 大原 高志; et al.
no journal, ,
MnSiと同じ空間群に属する立方晶化合物EuPtSiでは、有限磁場・温度領域でのみ安定化する特徴的な磁場誘起秩序相であるA相が現れ、輸送特性, 中性子, X線回折から、磁気スキルミオン格子が実現していることが確認された。MnSiの磁気スキルミオン相と比べ、EuPtSi固有の特徴の一つは、強い異方性をもつことである。この点について、磁場中中性子散乱で調べた微視的な構造変化を報告する。
金子 耕士; 田端 千紘*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 中尾 裕則*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; 大原 高志; et al.
no journal, ,
MnSiと同じ空間群に属する立方晶化合物EuPtSiでは、有限磁場・温度領域でのみ安定化する特徴的な磁場誘起秩序相であるA相が現れ、輸送特性, 中性子, X線回折から、磁気スキルミオン格子が実現していることが確認された。MnSiの磁気スキルミオン相と比べ、EuPtSi固有の特徴の一つは、強い異方性をもつことである。この点について、磁場中中性子散乱で調べた微視的な構造変化を報告する。
-electron magnet EuPtSi金子 耕士; 田端 千紘*; 竹内 徹也*; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 大石 一城*; 伊藤 孝; 宗像 孝司*; 鬼柳 亮嗣; 垣花 将司*; et al.
no journal, ,
Magnetic skyrmion, particle-like topologically non-trivial spin textures, attracts surge of interests from both fundamental and application points of view. Since the first discovery in MnSi crystallizing in the cubic space group 
, intensive research on magnetic skyrmions has conducted for materials particularly in this space group. This leads to findings of new class of materials, whereas magnetic ions were mostly limited to d electron systems. Recently, it turned out that f-electron compounds can host magnetic skyrmion lattice as well. The magnetic skyrmions in f-electron compounds possess contrasting characteristics, such as short periodicity and strong anisotropy. Among recent discoveries, cubic chiral compound EuPtSi provides ideal opportunities to compare with d-electron systems as it crystallizes in the same space group as MnSi, namely . We will present our neutron and X-ray scattering studies to characterize magnetic skyrmion lattice in this compound.
