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藤原 秀紀*; 梅津 理恵*; 黒田 文彬*; 宮脇 淳*; 樫内 利幸*; 西本 幸平*; 永井 浩大*; 関山 明*; 入澤 明典*; 竹田 幸治; et al.
Scientific Reports (Internet), 11(1), p.18654_1 - 18654_9, 2021/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)Band-gap engineering is one of the fundamental techniques in semiconductor technology. To fully utilize the spintronic material, it is essential to optimize the spin-dependent electronic structure in operando conditions by applying the magnetic and/or electric fields. Here we present a new spectroscopic technique to probe the spin-polarized electronic structures by using magnetic circular dichroism (MCD) in resonant inelastic soft X-ray scattering (RIXS) under an external magnetic field. Thanks to the spin-selective dipole-allowed transitions in the RIXS-MCD, we have successfully demonstrated the direct evidence of the perfectly spin-polarized electronic structures for the prototypical halfmetallic Heusller alloy, Co
MnSi. The RIXS-MCD is a promising tool to probe the spin-dependent carriers and band-gap with element specific way induced in buried magnetic layers under operando conditions.
平原 徹*; Otrokov, M. M.*; 佐々木 泰祐*; 角田 一樹*; 友弘 雄太*; 日下 翔太郎*; 奥山 裕磨*; 一ノ倉 聖*; 小林 正起*; 竹田 幸治; et al.
Nature Communications (Internet), 11, p.4821_1 - 4821_8, 2020/09
被引用回数：41 パーセンタイル：93.11(Multidisciplinary Sciences)We fabricate a novel magnetic topological heterostructure Mn
BiTe
/BiTe
where multiple magnetic layers are inserted into the topmost quintuple layer of the original topological insulator BiTe. A massive Dirac cone (DC) with a gap of 40-75 meV at 16 K is observed. By tracing the temperature evolution, this gap is shown to gradually decrease with increasing temperature and a blunt transition from a massive to a massless DC occurs around 200-250 K. Magnetic measurements show that there are two distinct Mn components in the system that corresponds to the two heterostructures; MnBiTe/BiTe is paramagnetic at 6 K while MnBiTe/BiTe is ferromagnetic with a negative hysteresis (critical temperature 20 K). This novel heterostructure is potentially important for future device applications.
TeShikin, A. M.*; Estyunin, D. A.*; Klimovskikh, I. I.*; Filnov, S. O.*; Kumar, S.*; Schwier, E. F.*; 宮本 幸治*; 奥田 太一*; 木村 昭夫*; 黒田 健太*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10, p.13226_1 - 13226_13, 2020/08
被引用回数：59 パーセンタイル：96.43(Multidisciplinary Sciences)Modification of the gap at the Dirac point (DP) in axion antiferromagnetic topological insulator MnBiTe and its electronic and spin structure have been studied by angle- and spin-resolved photoemission spectroscopy (ARPES) under laser excitation at various temperatures, light polarizations and photon energies. We have distinguished both large and reduced gaps at the DP in the ARPES dispersions, which remain open above the N
el temperature of 
= 24.5 K. We propose that the gap above remains open due to a short-range magnetic field generated by chiral spin fluctuations. Spin-resolved ARPES, XMCD and circular dichroism ARPES measurements show a surface ferromagnetic ordering for the large gap sample and apparently significantly reduced effective magnetic moment for the reduced gap sample.
VAl probed by soft X-ray spectroscopies永井 浩大*; 藤原 秀紀*; 荒谷 秀和*; 藤岡 修平*; 右衛門佐 寛*; 中谷 泰博*; 木須 孝幸*; 関山 明*; 黒田 文彬*; 藤井 将*; et al.
Physical Review B, 97(3), p.035143_1 - 035143_8, 2018/01
被引用回数：21 パーセンタイル：70.17(Materials Science, Multidisciplinary)フェリ磁性体MnVAl単結晶の電子構造を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)、軟X線共鳴非弾性散乱(RIX)によって調べた。全ての構成元素のXMCD信号を観測した。Mn L
XMCDの結果は、密度汎関数理論を基にしたスペクトル計算により再現でき、Mn 3
状態の遍歴的性質が明らかとなった。V LXMCDの結果はイオンモデル計算によって定性的に説明され、V 3電子はかなり局在的である。この描像は、V L RIXSで明らかとなった局所的な
遷移と矛盾しない。
Se
Ye, M.*; 黒田 健太*; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 岡本 和晃*; Zhu, S.-Y.*; 白井 開渡*; 宮本 幸治*; 有田 将司*; 仲武 昌史*; et al.
Journal of Physics; Condensed Matter, 25(23), p.232201_1 - 232201_5, 2013/06
被引用回数：12 パーセンタイル：48.79(Physics, Condensed Matter)トポロジカル絶縁体に磁性元素を入れると絶縁体表面に対して垂直方向に強磁性が発現するという理論研究があり、その実現は新しいスピントロにクス技術への足がかりになるものと期待されている。本研究では、トポロジカル絶縁体BiSeの表面にFeを蒸着し、その磁性をFe L吸収端における軟X線磁気円二色性で、電子状態を角度分解光電子分光を用いて調べた。磁気円二色性実験ではFeの膜厚依存性、試料表面に対する角度依存性測定も行った。その結果、いずれのFe膜厚(0.013-0.9ML)においても強磁性発現は確認できなかったものの、試料表面に垂直方向に磁気モーメントが向く強い磁気異方性を持った常磁性状態が確認された。また軌道磁気モーメントがFe膜厚の小さい試料において増大し、スピン磁気モーメントと軌道磁気モーメントの比率が強い膜厚依存性を示すこともわかった。この結果はトポロジカル絶縁体に対する磁性元素の量を調節することにより、磁性及び量子輸送現象を制御できる可能性を示すものである。
Se induced by cobalt adatom in the absence of ferromagnetic orderingYe. M.*; Eremeev, S. V.*; 黒田 健太*; Krasovskii, E. E.*; Chulkov, E. V.*; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 岡本 和晃*; Zhu, S. Y.*; 宮本 幸治*; et al.
Physical Review B, 85(20), p.205317_1 - 205317_5, 2012/05
被引用回数：62 パーセンタイル：89.64(Materials Science, Multidisciplinary)トポロジカル絶縁体BiSeの表面にコバルトを蒸着した系に対して、コバルトの物性に注目して、トンネル分光,角度分解光電子分光,磁気円二色性及び理論計算を組合せて得られた研究成果である。原子力機構としての貢献は、磁気円二色性を用いてコバルトの磁性を調べた部分である。トポロジカル絶縁体表面では磁性元素が強磁性を示すという理論的予想があるが、今回の実験では、BiSeとコバルトとの組合せでは強磁性を示さないという実験的証拠を示すことができた。
飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 佐藤 正泰; 礒野 高明; 櫻井 真治; 中村 博文; 佐藤 聡; 鈴木 哲; 安堂 正己; et al.
Fusion Engineering and Design, 81(8-14), p.1151 - 1158, 2006/02
被引用回数：123 パーセンタイル：99.01(Nuclear Science & Technology)原研における発電実証プラント設計検討では、中心ソレノイド(CS)の機能に着目して3つの設計オプションを検討中である。これらのうち、主案はCSの機能をプラズマ形状制御に限定してコンパクトにすることによりトロイダル磁場コイルの軽量化を図ったものであり、この設計オプションの場合、主半径5.5m程度のプラズマで3GWの核融合出力を想定する。本プラントでは、NbAl導体による超伝導コイル,水冷却固体増殖ブランケット,構造材として低放射化フェライト鋼,タングステンダイバータなど近未来に見通しうる核融合技術を利用する。プラントの設計思想及び要素技術に対する要請を述べる。
under high pressure and high perature大高 理*; 福井 宏之*; 国定 泰一*; 藤沢 友之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 亀卦川 卓美*
Physical Review B, 63(17), p.174108_1 - 174108_8, 2001/05
被引用回数：127 パーセンタイル：96.62(Materials Science, Multidisciplinary)高温高圧下におけるZrOの相関係と体積変化をマルチアンビルと放射光を用いたその場X線観察によって研究した。3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造は、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600
以下ではOrthorhombic相へ、600以上では、tetragonal 相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl2型の別のOrghorombic 相へ転移し、この相は、24GPa,1800まで安定である。
by in situ X-ray diffraction and quench experiments黒田 幸治*; 入舩 徹男*; 井上 徹*; 西山 宣正*; 宮下 穣*; 舟越 賢一*; 内海 渉
Physics and Chemistry of Minerals, 27(8), p.523 - 532, 2000/09
被引用回数：38 パーセンタイル：76.41(Materials Science, Multidisciplinary)放射光によるその場X線回折と急冷回収法の両者を用いて、MgSiOのイルメナイト-ペロフスカイト相転移境界を決定した。境界は、1200から1800のあいだで、P(GPa)=25.0-0.003T(C)と求まった。これは、MgSiOにおけるポストスピネル境界にくらべて、0.5GPa程度低圧側にある。
SiO Determined by in Situ X-ray Diffraction入舩 徹男*; 西山 宣正*; 黒田 幸治*; 井上 徹*; 一色 麻衣子*; 内海 渉; 舟越 賢一*; 浦川 啓*; 内田 雄幸*; 桂 智男*; et al.
Science, 279(5357), p.1698 - 1700, 1998/03
被引用回数：205 パーセンタイル：93.63(Multidisciplinary Sciences)MgSiOのスピネルとぺロフスカイト+ペリクレスの相境界をSPring-8放射光とマルチアンビル型高圧装置を用いて、その場X線観察の手段により決定した。1600における同境界は、21.1GPaあたりにあり、従来の試料急冷回収法による推測より約2GPa低かった。
入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 西山 宣正*; 井上 徹*; 船守 展正*; 内田 雄幸*; 八木 健彦*; 内海 渉; 宮島 延吉*; 藤野 清志*; et al.
Geophysical Monograph 101 (Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature), p.1 - 8, 1998/00
従来のWCアンビルに代わる材料として焼結ダイヤモンドが注目されている。シリコン系のバインダーを用いたADC焼結ダイヤモンドは、X線吸収が少ないため、放射光実験に適していると考えられる。本ADCアンビルを用いて、2段式マルチアンビル装置での加圧実験を行い、放射光と組み合わせての能力を試験した。
角田 一樹; 藤森 伸一; 川崎 郁斗; 竹田 幸治; 山上 浩志; 黒田 健太*; 芳賀 芳範
no journal, ,
トポロジカル物質に現れる特異な電子状態は、強いスピン軌道相互作用によって生じるバンド反転に起源を持つ。そのため、強いスピン軌道相互作用を有する重元素化合物が、トポロジカル物質探索における恰好の舞台となり得る。近年、CeBiなどの希土類モノプニクタイドにおいて、バンド反転およびこれに付随する表面状態の存在が理論,実験の両面から報告されており、希土類化合物のトポロジカル相図が明らかになりつつある。同様の性質は、アクチノイド化合物においても発現することが容易に想像できる。しかし、アクチノイド化合物は放射性元素を含み、取り扱いが非常に困難であるため、実験的なトポロジカル物性探索はこれまでほとんど行われていないのが現状である。本研究では、CeBiと同様の結晶構造を有するThSb単結晶を作成し、電子状態を軟X線角度分解光電子分光および第一原理計算によって調べた。X点近傍でTh d軌道とSb p軌道からなるバンドがスピン軌道相互作用によってバンド反転を起こしていることが明らかとなった。また、より低エネルギーの励起光を使用することで、ディラック型の表面電子状態を実験的に捉えることにも成功した。
