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IrO
高山 知弘*; Yaresko, A.*; 松本 章代*; Nuss, J.*; 石井 賢司; 吉田 雅洋*; 水木 純一郎; 高木 英典*
Scientific Reports (Internet), 4, p.6818_1 - 6818_6, 2014/10
被引用回数：31 パーセンタイル：81.59(Multidisciplinary Sciences)The complex iridium oxide NaIrO with a B-site ordered spinel structure was synthesized in single crystalline form, where the chiral hyper-kagome lattice of Irions, as observed in the spin-liquid candidate Na
IrO, was identified. The average valence of Ir is 4.33+ and, therefore, NaIrO can be viewed as a doped analogue of the hyper-kagome spin liquid with Ir
. The transport measurements, combined with the electronic structure calculations, indicate that the ground state of NaIrO is a low carrier density semi-metal. We argue that the semi-metallic state is produced by a competition of the molecular orbital splitting of 
orbitals on Ir triangles with strong spin-orbit coupling inherent to heavy Ir ions.
IrO studied by resonant inelastic X-ray scattering石井 賢司; Jarrige, I.; 吉田 雅洋; 池内 和彦*; 水木 純一郎; 大橋 啓*; 高山 知弘*; 松野 丈夫*; 高木 英典*
Physical Review B, 83(11), p.115121_1 - 115121_5, 2011/03
被引用回数：71 パーセンタイル：90.97(Materials Science, Multidisciplinary)We report an Ir 
-edge resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) measurement of the low-lying electronic excitations in SrIrO over the complete Brillouin zone of the IrO plane. A remarkably strong inelastic signal which exceeds the elastic scattering in intensity is observed. Peaks observed at 0.5, 3.2, and 6.0 eV are respectively ascribed to an interband transition across the Mott gap and charge-transfer excitations from the O 
band to the Ir 
bands. The dispersion of the Mott gap excitation is found to be particularly weak. This is interpreted as a signature of the narrow bands of the novel Mott insulating state of SrIrO induced by the strong spin-orbit interaction.
IrOの電子励起石井 賢司; Jarrige, I.; 吉田 雅洋; 池内 和彦*; 水木 純一郎; 大橋 啓*; 高山 知弘*; 松野 丈夫*; 高木 英典*
no journal, ,
近年、遷移金属を含んだ化合物において、強いスピン軌道相互作用に由来した特異な電子状態に注目が集まっている。その典型物質であるイリジウム酸化物SrIrOは、スピン軌道相互作用と電子相関の効果によってギャップが開いたモット絶縁体であると考えられており、その電子状態をさまざまな分光法で検証することは重要である。われわれは、放射光X線を用いた電子励起の観測手法である共鳴非弾性X線散乱(Resonant Inelastic X-ray Scattering: RIXS)をこの系に適用し、Irの吸収端での実験を行った。
から軌道への遷移に対応する吸収端の波長は約1
であり、励起の運動量依存性が観測可能である。まずは、1eV程度の比較的低いエネルギー分解能で、モットギャップを越える励起の分散関係を調べることを目的とした測定を行った。遷移金属の
吸収端を利用したRIXSの研究は、これまでにPt触媒に関する一報があるのみであり、本研究には分光学的な進展としての意義もある。
倉田 正輝; 中村 勤也*; 山田 亘*; 小山 敏幸*; 高木 知弘*; 南口 誠*; 徳永 達也*
no journal, ,
シビアアクシデント時の燃料破損メカニズム解明に向けた、マルチスケール、フィジクス解析モデルとデータベースの開発に関する経産省プロジェクトが、原子力機構,電力中央研究所,新日鐵住金,大学の協力で進められている。その概要と進捗を報告する。2012年度には候補解析モデルやデータベースの技術調査とモデル計算を実施した。破損核燃料や制御棒内部でのメゾスケールでの破損進展モデルに関しては、液相化条件を解明するためのマルチスケールフェーズフィールド法の基本モデル等を開発した。セグメントスケールでは界面モデルと流体解析を組合せた手法がキャンドリング現象に適用できることを示した。工学規模では、有限要素法とこれらを組合せることで実用的な解析が実施できる見通しを得た。熱力学データベースに関しては、既存データベースを用いたモデル解析により、制御棒破損やコンクリートとの反応に係わる解析精度が十分でない等の開発課題を抽出した。本事業では、モデル開発だけでなく、モデリングに必要となる実験データも取得することを計画している。既存装置を使った予備試験により、開発する3基の試験装置の概略仕様を固めた。
IrOおよびSrIrO
における磁気励起とその温度依存性石井 賢司; Jarrige, I.*; 吉田 雅洋*; 水木 純一郎; 松本 章代*; 加藤 晃彦*; 高山 知弘*; 高木 英典*
no journal, ,
イリジウムなど遷移金属の酸化物は、これまで数多くの研究がなされた
遷移金属酸化物と比べ、電子相関効果が弱い、強いスピン・軌道相互作用が強いなどの特徴を持っており、新たな電子物性研究の舞台として注目されている。遷移金属酸化物の中には磁気秩序を示すものも存在し、磁性の面でもこれらの特徴が現れると予想される。その研究手法として、10keV (波長1
程度にある遷移金属の吸収端を利用した共鳴X線散乱は極めて有効である。近年の技術向上により、共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による磁気励起も観測されるようになってきている。SPring-8のBL11XUでもそのための装置整備を行うことで実験が可能となった。本講演では、反強磁性イリジウム酸化物の典型物質であるSrIrO、SrIrOについて、Irの吸収端を利用したRIXSの実験結果について報告する。
石井 賢司; Jarrige, I.*; 吉田 雅洋*; 水木 純一郎; 松本 章代*; 加藤 晃彦*; 高山 知弘*; 高木 英典*
no journal, ,
イリジウムなど5d遷移金属の酸化物は、これまで数多くの研究がなされた3d遷移金属酸化物と比べ、電子相関効果が弱い、強いスピン・軌道相互作用が強いなどの特徴を持っており、新たな電子物性研究の舞台として注目されている。5d遷移金属酸化物の中には磁気秩序を示すものも存在し、磁性の面でもこれらの特徴が現れると予想される。その研究手法として、10keV(波長1)程度にある5d遷移金属のL吸収端を利用した共鳴X線散乱は極めて有効である。近年の技術向上により、共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による磁気励起も観測されるようになってきている。SPring-8のBL11XUでもそのための装置整備を行うことで実験が可能となった。本講演では、反強磁性イリジウム酸化物の典型物質であるSrIrO, SrIrOについて、IrのL吸収端を利用したRIXSの実験結果について報告する。
倉田 正輝; 中村 勤也*; 田中 正博*; 小山 敏幸*; 高木 知弘*; 徳永 達也*; 南口 誠*
no journal, ,
原子力機構が実施している経産省受託事業「シビアアクシデント時の燃料破損溶融過程解析手法の高度化」の概要と現状を、核燃料部会の企画セッションにて報告する。
Sitompul, Y.*; 青木 尊之*; 渡辺 勢也*; 杉原 健太; 高木 知弘*
no journal, ,
安定な液体薄膜による泡形成をモデル化するために、Multi Phase Field法とAdaptive Mesh Refinementを組み合わせたキュムラント格子ボルツマン法を開発した。提案手法では大きな密度比において質量保存を保ちながら、多数の気泡を含む3次元泡沫形成シミュレーションに成功した。さらに、提案手法を熱伝導計算に拡張し、断熱層としての泡の有効性を実証するために2次元の泡沫形成計算を行い、泡のある水とない水の熱伝達を比較した。本計算で泡沫が滞留空気層のように作用することで水温を保持できることを再現できた。
Sitompul, Y.; 青木 尊之*; 渡辺 勢也*; 杉原 健太; 高木 知弘*
no journal, ,
泡の形成とその断熱特性は様々な産業において極めて重要である。本研究では、Cumulant Lattice Boltzmann Method (LBM)とMultiphase Field (MPF)を用いた数値シミュレーションを行い、泡の生成とその断熱特性を検討する。キュムラントLBMは、並列計算機を用いた安定で効率的な流体力学シミュレーションのために採用されている。MPFモデルは、1つのセル内で複数の気泡界面のシミュレーションを可能にするため、気泡の合体を防ぐことができる。泡を介した熱輸送を研究するために、冷たい空気で冷やされた熱湯の入ったコップのシナリオに焦点を当てる。泡がなければ、熱輸送は強制的な空気対流と水中の自然対流によって加速される。しかし、泡が存在すると、泡は滞留空気層として機能する。熱は主に泡内の伝導によって運ばれる。泡は効率的な断熱材として機能し、対流熱伝達を妨げ、湯温の保持を長持ちさせる。
