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論文

Coherent transport in strongly correlated perovskite-manganite quantum wells

遠藤 達朗*; 荒木 康史; 関 宗俊*; 田畑 仁*; 田中 雅明*; 大矢 忍*

Applied Physics Letters, 128(2), p.022405_1 - 022405_6, 2026/01

https://doi.org/10.1063/5.0303809

Perovskite transition metal oxides (TMOs) are hallmark systems for studying electron correlations, with strong Coulomb interactions reaching the electron volt scale. Such interactions generally hinder coherent charge transport, limiting its observation to only moderately correlated TMOs. Among TMOs with strong electron correlations, the ferromagnetic perovskite manganite La$$_{0.7}$$Sr$$_{0.3}$$MnO$$_{3}$$ (LSMO) has attracted significant attention for spintronics applications due to its half-metallic nature and robust ferromagnetism, with a Curie temperature above room temperature. In this Letter, we report the emergence of oscillatory conduction in tunnel diodes incorporating an epitaxial thin LSMO layer - a phenomenon not previously observed in strongly correlated oxides. The observed oscillations originate from discrete quantum-well states formed via quantum confinement, indicating coherent transport across the LSMO layer. These quantum-well states are quantitatively explained using a tight-binding model tailored for the electronic structure of LSMO. Our findings demonstrate that high- quality epitaxial perovskite manganites can sustain coherent transport, even in the presence of strong electron correlations, offering avenues for oxide-based quantum and spintronics devices.

論文

Magnetic excitations in heavy-fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

桑原 慶太郎*; 岩佐 和晃*; 神木 政史*; 金子 耕士; 荒木 新吾; 目時 直人; 菅原 仁*; 青木 勇二*; 佐藤 英行*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(6), p.1438 - 1441, 2004/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.73.1438
 被引用回数：64 パーセンタイル：86.77(Physics, Multidisciplinary)

初めてのPr系重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$について中性子非弾性散乱による研究を行った。単結晶試料について測定したところ、色々な散乱波数において約0.7meVの位置に第一励起を観察した。これは以前粉末試料を用いて行われた研究結果と矛盾しない。非弾性スペクトルの磁場依存性の測定からこの物質の結晶場準位が$$Gamma$$$$_{1}$$一重項基底状態,$$Gamma$$$$_{4}$$三重項第一励起状態を伴うことを明らかにした。第一励起ピークは、この物質における磁場誘起反強四極秩序ベクトルQ=(100)付近で準弾性散乱的になっており、重い電子状態を担う準粒子が第一励起を介して生じると考えられる。弾性散乱の結果から、この準粒子間の相互作用は四極子相互作用が本質的であることが以前のわれわれの研究から明らかになっている。超伝導状態における低エネルギー励起の減少は、この準粒子が重い電子系超伝導を担っている証拠と考えられ、軌道揺らぎによって媒介されている可能性を示唆している。

論文

Neutron scattering study on the field-induced antiferro-quadrupolar ordering in the heavy fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

目時 直人; 金子 耕士; 荒木 新吾; 神木 正史*; 岩佐 和晃*; 桑原 慶太郎*; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e91 - e92, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.11.315
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.69(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4$$f$$電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。さらにこの4$$f$$電子状態を磁場中における中性子非弾性散乱による結晶場励起の測定によって確認した。

論文

Evidence for magnetic-field-induced quadrupolar ordering in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

神木 正史*; 岩佐 和晃*; 中島 基樹*; 目時 直人; 荒木 新吾; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; 青木 勇二*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), p.1002 - 1005, 2003/05

https://doi.org/10.1143/JPSJ.72.1002
 被引用回数：199 パーセンタイル：97.02(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4f電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。

論文

地球シミュレータにおける大規模データへのPATRAS可視化ソフトウェアの適用

齋 和憲*; 鈴木 喜雄; 荒木 文明*; 上原 均*; 萩野谷 裕文*

計算工学講演会論文集, 8(2), p.761 - 764, 2003/05

地球シミュレータで実行されている大気・海洋シミュレーションから出力される大規模データを可視化するには、既存の可視化方法では解析に支障をきたすことが予想される。そこで、日本原子力研究所計算科学技術推進センター(CCSE/JAERI)と地球シミュレータセンター計算機技術研究開発領域(ESC)の共同研究により、このような大規模データを効率的に可視化するためのツールやアルゴリズムの研究開発を行った。具体的には、これまで CCSEがNECと共同で開発してきた可視化ソフトウェアPATRAS(Parallel Tracking Steering)の地球シミュレータへの実装,並列化による最適化、及び大気・海洋結合シミュレーションへの適用のための改良などを行った。最適化として、画像合成処理,JPEG圧縮処理,等値面生成時のスムージング処理に対する並列化を行うことにより、T106L20(320$$times$$160$$times$$20メッシュ)$$sim$$T319L20(960$$times$$480$$times$$20メッシュ)規模の大気シミュレーション(AFES)に対して64CPU使用時に約20倍の高速化が達成された。また、複数のシミュレーション結果を連成可視化する処理法を用いることにより、大気・海洋結合シミュレーションの結果を連成して可視化することが可能となった。

論文

Magnetic, elastic, transport and fermi surface properties of a ferromagnetic compound UGa$$_{2}$$

本間 徹生; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 荒木 新吾*; 稲田 佳彦*; 竹内 徹也*; 桑原 慶太郎*; 網塚 浩*; 榊原 俊郎*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.195 - 196, 2000/06

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)01114-X
 被引用回数：2 パーセンタイル：15.08(Physics, Condensed Matter)

われわれは六方晶AlB$$_{2}$$型結晶構造をもつ強磁性体UGa$$_{2}$$の5f電子状態を調べるために、磁気、弾性、伝導的特性とドハースファンアルフェン効果の実験を行った。これらの実験結果から六方晶の[0001]面内に100K以下で歪みが生じることを見いだした。これは、[1120]方向に向いた強磁性モーメントの発達によって引き起こされていると考えられる。

論文

わが国におけるナトリウム冷却高速炉用計装機器の開発の現状と動向

関口 信忠; 西野 治*; 若山 直昭*; 岩崎 敏夫*; 荒木 等*; 宮沢 竜雄*

日本原子力学会誌, 22(9), p.604 - 615, 1980/00

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