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論文

The Study of the magnetization process of Fe film by magnetic Compton scattering and M$"o$ssbauer spectroscopy

安居院 あかね; 増田 亮*; 小林 康弘*; 加藤 忠*; 柄本 俊*; 鈴木 宏輔*; 櫻井 浩*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 408, p.41 - 45, 2016/06

AA2015-0849.pdf:1.54MB

 被引用回数:2 パーセンタイル:88.02(Materials Science, Multidisciplinary)

本研究では磁気コンプトン散乱およびメスバーワー分光を用いてFe薄膜の磁化過程を詳細に調べた。磁気コンプトン散乱からスピン磁気モーメントと軌道磁気モーメントの磁化曲線を算出した。メスバーワースペクトルからは磁化と外部磁場のなす角の印加磁場依存性を調べた。これにより磁化曲線の振る舞いは磁化と外部磁場のなす角の変化と大きなかかわりがあることが分かった。

論文

Intermetallic charge transfer in MTiO$$_{3}$$ (M = Mn, Fe, Co, and Ni) by Ti2p edge resonant inelastic X-ray scattering

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 魚住 孝幸*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 205, p.106 - 110, 2015/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:56.51(Spectroscopy)

MTiO$$_{3}$$(M=Mn, Co, FE, Ni)についてTi2p発光測定を行った。FeTiO$$_{3}$$では弾性散乱ピークから2.5eVおよび4.5eVおよびに構造がみられたが他では4.5eVだけだった。これについてモデル計算を行い起源がTi-Mの電荷移動であることを解明したので報告する。

論文

Melting of Pb charge glass and simultaneous Pb-Cr charge transfer in PbCrO$$_{3}$$ as the origin of volume collapse

Yu, R.*; 北條 元*; 綿貫 徹; 水牧 仁一朗*; 溝川 貴司*; 岡 研吾*; Kim, H.*; 町田 晃彦; 榊 浩司*; 中村 優美子*; et al.

Journal of the American Chemical Society, 137(39), p.12719 - 12728, 2015/10

 被引用回数:13 パーセンタイル:37.88(Chemistry, Multidisciplinary)

立方晶ペロブスカイトPbCrO$$_{3}$$が常温常圧において、鉛の価数に関する電荷ガラス状態であり、その結果、鉛の位置にランダムネスのある構造をとっていることを明らかにした。鉛の価数は2価と4価に価数分離しており、鉛の位置は、A-site中心からのシフトが3倍周期の縦波型変調を持つ2つの副格子で表される短距離秩序を持つことを明らかにした。加圧すると鉛-クロム間の電荷移動が生じ、それにより電荷ガラスが解消され、絶縁体-金属相転移が起こることも明らかにした。この圧力誘起の電荷ガラス融解が、PbCrO$$_{3}$$で知られていた大きな体積収縮を伴った立方晶-立方晶の同型構造相転移の起源であることが分かった。

論文

Suppression of temperature hysteresis in negative thermal expansion compound BiNi$$_{1-x}$$Fe$$_{x}$$O$$_{3}$$ and zero-thermal expansion composite

奈部谷 光一郎*; 村松 裕也*; 岡 研吾*; 中野 紀穂*; 北條 元*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 肥後 祐司*; 林 直顕*; 高野 幹夫*; et al.

Applied Physics Letters, 106(6), p.061912_1 - 061912_5, 2015/02

 被引用回数:27 パーセンタイル:11.55(Physics, Applied)

ほとんどの物質は温度が上昇すると、熱膨張によって長さや体積が増大する。光通信や半導体製造などの精密な位置決めが要求される局面では、このわずかな熱膨張が問題になる。そこで、昇温に伴って収縮する「負の熱膨張」を持つ物質によって、構造材の熱膨張を補償することが行われている。本研究において、室温付近で既存材料の2倍以上の大きさの「負の熱膨張」を示す酸化物材料を発見した。添加元素の量を変化させることで負の熱膨張が現れる温度域を制御できるほか、これまでの材料の問題点だった温度履歴が抑制されている。

論文

Temperature and polarization dependence of Fe L$$_{3}$$-edge X-ray absorption spectra of LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 黒田 朋子*; 川合 真大*; 永田 知子*; 池田 直*; 魚住 孝幸*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 197, p.13 - 16, 2014/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.36(Spectroscopy)

LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$は電荷秩序相でFe$$^{2+}$$, Fe$$^{3+}$$が三角格子上で秩序配列する。これまでにFe2p端発光測定からスペクトルがFe$$^{2+}$$, Fe$$^{3+}$$の単純な重ね合わせでは説明できないことを報告した。電子状態を調べるために、LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$及びLuをYbに、置換したYbMgFeO$$_{4}$$のFe2p端吸収測定を行い、スペクトルを比較検討した。

論文

Microscopic magnetic properties of an oxygen-doped Tb-Fe thin film by magnetic Compton scattering

安居院 あかね; 海野 友哉*; 松本 紗也加*; 鈴木 宏輔*; 小泉 昭久*; 櫻井 浩*

Journal of Applied Physics, 114(18), p.183904_1 - 183904_4, 2013/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:73.07(Physics, Applied)

本研究では、磁気コンプトン散乱実験によって、Tb$$_{32}$$Fe$$_{55}$$(O$$_{13}$$)合金膜のSSHMを測定し、スピン・軌道,元素別に磁化曲線を見積もることを試みた。試料は、Tb+Coチップをターゲットに用いて高周波スパッタ装置でAl基板上に作製した。この試料のマクロな磁化はSQUIDで測定した。磁気コンプトン散乱測定は、SPring-8-BL08Wにて行った。解析の結果、スピンと軌道の磁化曲線は形状が異なることがわかった。

論文

Characteristic oxygen $$K$$-edge circular dichroism spectra of amino acid films by improved measurement technique

泉 雄大*; 田邊 真依子*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*; 中川 和道*

Journal of Chemical Physics, 138(7), p.074305_1 - 074305_10, 2013/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:79(Chemistry, Physical)

軟X線エネルギー領域における円二色性分光法は、キラル材料の局所構造を研究するための新しいツールである。われわれは、酸素$$K$$吸収端エネルギー領域でアミノ酸L-チロシン、L-アスパラギン酸の薄膜のCDスペクトルが高い精度の測定することに成功した。また、L-アラニンとL-セリンのフィルムとの比較検討を行った。これらのアミノ酸の共通部分であるCOO$$^{-}$$の酸素について、各アミノ酸の局部形状を反映したCDスペクトルを得たので報告する。

論文

Oxygen hole state in A-site ordered perovskite ACu$$_3$$Ru$$_4$$O$$_{12}$$ (A = Na, Ca, and La) probed by resonant X-ray emission spectroscopy

水牧 仁一朗*; 溝川 貴司*; 安居院 あかね; 田中 壮太郎*; 高津 浩*; 米澤 慎吾*; 前野 悦輝*

Journal of the Physical Society of Japan, 82(2), p.024709_1 - 024709_6, 2013/02

 被引用回数:4 パーセンタイル:57.4(Physics, Multidisciplinary)

Aサイト秩序型ペロブスカイト導電性酸化物ACu$$_3$$Ru$$_4$$O$$_{12}$$(A=Na, Ca, La)は特にA=Ca系で、比熱・磁化率・光電子分光スペクトルが奇妙な温度依存性を示すことが明らかになった。本研究では、Aサイトの価数を系統的に変化させたACu$$_{3}$$Ru$$_{4}$$O$$_{12}$$(A=Na, Ca, La)遷移金属の3$$d$$, 4$$d$$電子状態を観測するのに有効な手段である軟X線吸収分光(XAS)及び共鳴X線発光分光(XES)を行った。Cu-L吸収端のXASスペクトルにはCu$$^{3+}$$や電荷移動サテライトに対応すると思われるピーク構造が観測された。O-K吸収端では、XAS及びXESスペクトルに顕著なAサイト依存性が見られた。詳細な解析には今後クラスター計算やバンド計算などの理論計算との比較しAサイト価数の系統変化を議論した。

論文

Intermetallic charge transfer and band gap of MTiO$$_{3}$$ (M = Mn, Fe, Co, and Ni) studied by O 1$$s$$-edge X-ray emission spectroscopy

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 184(8-10), p.463 - 467, 2011/11

 被引用回数:21 パーセンタイル:17.17(Spectroscopy)

イルメナトファミリーとして知られるMTiO$$_{3}$$(M=Co, Fe, Mn, Ni)についてO1s吸収端軟X線発光スペクトルを測定した。Mイオンの変化に対応したスペクトル形状の変化が観測された。この変化の様子をM3dとO2pの混成の強さの違いと合わせて議論する。また、バンドギャプを見積もったので合わせて報告する。

論文

磁気コンプトン散乱による磁性研究の新展開; 垂直磁化膜の研究

櫻井 浩*; 伊藤 真義*; 安居院 あかね

まぐね, 6(5), p.270 - 276, 2011/10

磁気コンプトン散乱による磁性材料の研究は、1986年にM. J. Cooperが放射光を用いてFeのスピン状態を測定してから放射光施設の発展とともに進展してきた。これまで、3d遷移金属・合金、3d遷移金属-4f希土類化合物、アクチナイド化合物など、その対象範囲は多岐に広がっている。今後、コンプトン散乱を用いた測定は原子レベルでの磁気物性解析手法として、新しい磁石材料開発やスピントロニクスデバイスの開発に有用であると考えている。本論文では、垂直磁化膜に着目した最近の成果について、(1)磁気多層膜の波動関数の異方性の測定結果と垂直磁気異方性について、(2)さらに、3d遷移金属-4fアモルファス合金垂直磁化膜のスピン選択磁気ヒステリシスについて紹介する。

論文

Microscopic magnetization process in Tb$$_{43}$$Co$$_{57}$$ film by magnetic Compton scattering

安居院 あかね; 松本 紗也加*; 櫻井 浩*; 辻 成希*; 本間 慧*; 桜井 吉晴*; 伊藤 真義*

Applied Physics Express, 4(8), p.083002_1 - 083002_3, 2011/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:56.54(Physics, Applied)

これまでわれわれは希土類-遷移金属合金膜についてX線磁気円二色性(XMCD)による元素・軌道別の磁化曲線(ESMH)を測定し、膜全体のマクロな磁化曲線よりも急激に変化することを報告した。また、TbCo垂直磁化膜において磁気コンプトン散乱強度の印可磁場依存性からスピン選択磁化(SSHM)曲線の測定の試みに成功し、ミクロスコピックなSSMH曲線はマクロな曲線と定性的に似た形状になることを報告している。さらに、SQUIDでのマクロスコピックな測定の結果と合わせ、スピン成分のみならず、軌道成分の磁化曲線を算出することに成功したので報告する。

論文

Application of magnetic Compton scattering for spin-specific magnetic hysteresis measurement

安居院 あかね; 櫻井 浩*; 田村 拓郎*; 倉知 俊誉*; 田中 真人*; 安達 弘通*; 河田 洋*

Journal of Synchrotron Radiation, 17(3), p.321 - 324, 2010/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:44.47(Instruments & Instrumentation)

磁気コンプトン散乱強度には電子のスピン成分のみが寄与することが知られている。われわれは、この特色を利用し、その磁場変化から磁性電子の「スピン選択ヒステリシス」を観測することを試みた。試料はTb$$_{33}$$Co$$_{67}$$アモルファス膜を試料としテスト実験を行った。磁気コンプトン散乱実験はKEK-PF-AR・NE1Aの50keVの(楕)円偏光X線を試料に照射し、試料温度は室温で行った。磁場は超伝導マグネットを用い膜面垂直に印加した。散乱強度の磁場依存性測定は-2T$$sim$$2Tの範囲で60秒積算ごとに磁場を反転させ計測した。この方法によって磁気コンプトン散乱強度の磁化曲線を測定することができた。この測定はスピン磁気モーメントを選択的に測定する方法として薄膜試料でも十分な検出精度があることが示された。

論文

Antiferromagnetic interaction between A'-site Mn spins in A-site-ordered perovskite YMn$$_3$$Al$$_4$$O$$_{12}$$

遠山 武則*; 斎藤 高志*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 島川 祐一*

Inorganic Chemistry, 49(5), p.2492 - 2495, 2010/01

 被引用回数:19 パーセンタイル:29.43(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Aサイト秩序型ペロブスカイトYMn$$_3$$Al$$_4$$O$$_{12}$$が高圧で合成できた。この試料を放射光X線回折と放射光X線吸収分光を用いて評価した。A'サイトとMnサイトにはMn-Mnの交換相互作用に誘起される反強磁性相互作用があることがわかった。

論文

Radiation-induced chemical evolution of biomolecules

中川 和道*; 松井 貴宏*; 泉 雄大*; 安居院 あかね; 田中 真人*; 室 隆桂之*

Radiation Physics and Chemistry, 78(12), p.1198 - 1201, 2009/12

 被引用回数:2 パーセンタイル:78.16(Chemistry, Physical)

われわれはグリシン(Gly)に146nmの紫外線を照射して起こる化学進化を調べた。Gly2からGly3さらにGly4へと多段反応が進むが、Gly3への進化はGly4の進化よりも小さいことがわかった。また、セリンとアラニンについてO1s吸収両域において自然二色性測定を行った。1s$$rightarrow$$$$pi$$$$^{*}$$遷移はE1M1遷移で説明できることがわかった。

論文

Measurement and comparison of absolute value of soft X-ray natural circular dichroism of serine and alanine

泉 雄大*; 今津 亜季子*; 三本 晶*; 田中 真文*; 中川 和道*; 田中 真人*; 安居院 あかね; 室 隆桂之*

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012209_1 - 012209_4, 2009/11

 被引用回数:4 パーセンタイル:18.78

セリン及びアラニンについて軟エックス線自然円二色性スペクトルを測定した。COO$$^{-}$$サイトの酸素O1s-パイシグマ遷移に着目し絶対値を算出した。それぞれ-1.7$$times$$10$$^{-21}$$cm$$^{-2}$$, -1.4$$times$$10$$^{-20}$$cm$$^{-2}$$であった。この絶対値の違いはCOO$$^{-}$$サイトの酸素の内殻正孔のカイラルな環境の違いを反映していると考えられる。

論文

Various valence states of square-coordinated Mn in A-site-ordered perovskites

Long, Y.*; 斎藤 高志*; 水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 島川 祐一*

Journal of the American Chemical Society, 131(44), p.16244 - 16247, 2009/10

 被引用回数:38 パーセンタイル:24.02(Chemistry, Multidisciplinary)

近年、Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物AA'3B412で興味深い物性が数多く発見されている。これらは半導体的であり、反強磁性的な振る舞いを示す。AサイトにMnが入ったLaMn$$_{3}$$Cy$$_{4}$$O$$_{12}$$, LaMn$$_{3}$$Ti$$_{4}$$O$$_{12}$$が平面四配位構造を持ちながらMnの価数が+3から+1.67をとることがわかったので報告する。

論文

Intermetallic charge transfer in FeTiO$$_{3}$$ probed by resonant inelastic soft X-ray scattering

安居院 あかね; 魚住 孝幸*; 水牧 仁一朗*; K$"a$$"a$mbre, T.*

Physical Review B, 79(9), p.092402_1 - 092402_4, 2009/03

AA2008-0923.pdf:0.24MB

 被引用回数:12 パーセンタイル:45.39(Materials Science, Multidisciplinary)

われわれはFeTiO$$_{3}$$の電子状態を調べるために、スウェーデンの放射光共同利用施設MAX-lab1-I511バルクステーションにおいてTi 2$$p$$吸収端での共鳴発光分光測定を行った。測定から得られたRIXSスペクトルは、弾性散乱ピークから-2.5eVと-4.5eVに明確なピークを示した。これらFe$$_{3}$$$$d$$-Ti$$_{3}$$$$d$$の直接金属間電荷移動であることがわかった。この解析にわれわれが開発したダブルクラスターモデルを適応した。

論文

Existence and origin of compensation layer thickness in Tb$$_{20}$$Co$$_{80}$$/Pd multilayered films

田中 真人*; 朝日 透*; 安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

Journal of Physics D; Applied Physics, 41(5), p.055003_1 - 055003_4, 2008/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:77.45(Physics, Applied)

本研究は垂直磁気記録材料の候補の一つであるTbCo/Pd多層膜の示す複雑な垂直磁気異方性の起源を軟X線吸収スペクトル(XAS),磁気円二色性(MCD)の層厚変化を測定した。その結果、補償層厚前後でCoからTbへ優勢モーメントが反転すること、補償層厚においてもMCDは観測され、CoとTbでほぼ同じ強度で向きが反対の磁気モーメントを持つためにマクロでは磁性を有しないように見えること、層厚によってはESMHループとマクロな磁化曲線の形状が異なることなどが明らかになった。

論文

Microscopic magnetic property of perpendicular magnetic films of Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$ measured using soft X-ray magnetic circular dichroism

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2148 - 2152, 2007/11

 被引用回数:8 パーセンタイル:56.31(Chemistry, Multidisciplinary)

強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$アモルファス膜は有望な光学磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。

論文

光電子ホログラフィーと立体原子写真法による原子配列の観測

松下 智裕*; Guo, F. Z.*; 安居院 あかね; 松井 文彦*; 大門 寛*

まてりあ, 45(11), p.791 - 796, 2006/11

光電子,オージェ電子の放出角度分布は、原子配列が記録されたホログラムとみなすことができる。既存の装置には感度の不均一性があり、原子配列を再構成する計算に使えるほどの精度はなかった。われわれはこの不均一性を軽減する方法を考案し、立体的な原子配列を高精度で得ることができた。この方法を用い原子廃立を立体原子写真法で観測する方法を解説した。

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