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不破 康裕; 服部 綾佳*; 井藤 隼人*; 岩下 芳久*; 片山 領*; 久保 毅幸*; 佐伯 学行*
Proceedings of 22nd Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.353 - 355, 2026/03
超伝導空洞への薄膜構造導入による性能向上が理論的に予測されており、実験による検証が必要となっている。本研究では薄膜構造導入の効果を検証するために、比較的小型で取り扱いが簡便なニオブ製3GHzシングルセル空洞を開発している。この3GHzシングルセル空洞に対して標準的な化学研磨処理及び電解研磨処理を施した状態で液体ヘリウム温度環境での高周波特性試験として縦測定を行い、薄膜構造導入前の基礎となるデータを取得した。本発表では、3GHz空洞に対する内面処理方法と縦測定試験設備の構成、および3GHz空洞の基本的な高周波特性の測定結果を報告する。
石飛 尊之; 服部 一匡*
Physical Review Letters, 136(5), p.056402_1 - 056402_6, 2026/02
被引用回数：1 パーセンタイル：89.52(Physics, Multidisciplinary)We propose purely electronic chirality (pEC), a chiral electronic state that emerges without any structural chirality. As a promising feature, we show that its handedness can be controlled by magnetic fields and illustrate this with a model of 120-degree antiferro quadrupole order on a distorted kagome lattice, relevant to the nonmagnetic ordered phase of URhSn. We also demonstrate that chiral phonons can appear in achiral crystals through coupling to pEC. This provides a new electronic origin of chirality and a basis for studying its connection to structural chirality.
花咲 徳亮*; 服部 崇幸*; 薦田 匠*; 源 拡栄*; 鳥越 秀平*; 山下 智史*; 中澤 康浩*; 中野 岳仁*; 吉見 光平*; 八島 光晴*; et al.
Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 123(1), p.e2517926123_1 - e2517926123_6, 2026/01
被引用回数：1 パーセンタイル：89.52(Multidisciplinary Sciences)In ice, it is well-known that the orientation of H
O molecules is disordered by geometrical frustration. Ice-analogous materials having a pyrochlore lattice display interesting phenomena such as the spin-ice state and the magnetic monopole. In the spinel titanate MgTiO
, the Ti ions have a quantum spin in the pyrochlore lattice. The Ti ions are displaced, accompanied by the spin-singlet formation. Since this displacement pattern follows the ice rule, the title compound is a material analogous to ice. When a small quantity of Ti ions are replaced with Mg ions, the ice-type structural fluctuation exists. In this structural ice-type state, the spins are also fluctuating at a nanosecond scale down to 0.3K. We ascribed this phenomenon to the gapless frustrated random-singlet state, in which the spin-singlet pairs are resonating, and the orphan spins are hopping.
and quadrupolar triple-q physics in a triangular lattice服部 一匡*; 石飛 尊之; 常次 宏一*
Physical Review Research (Internet), 6(4), p.L042068_1 - L042068_7, 2024/12
We numerically study orders of planer type 
quadrupoles on a triangular lattice with nearest-neighbor isotropic 
and anisotropic 
interactions. This type of quadrupoles possesses unique single-ion anisotropy proportional to a third order of the quadrupole moments. This provides an unconventional mechanism of triple-
orders which does not exist for the degrees of freedom with odd parity under time-reversal operation such as magnetic dipoles. In addition to several single- orders, we find various orders including incommensurate triple- quasi-long-range orders with orbital moire and a four-sublattice triple- partial order. Our Monte-Carlo simulations demonstrate that the phase transition to the latter triple- state belongs to the universality class of the critical line of the Ashkin-Teller model in two dimensions close to the four-state Potts class. These results indicate a possibility of realizing unique quadrupole textures in simple triangular systems.
河村 聖子; 服部 高典; Harjo, S.; 池田 一貴*; 宮田 登*; 宮崎 司*; 青木 裕之; 渡辺 真朗; 坂口 佳史*; 奥 隆之
Neutron News, 30(1), p.11 - 13, 2019/05
日本の中性子散乱施設の特徴のひとつとして、循環型冷凍機のように頻繁に使われる試料環境(SE)機器は各装置の担当者が整備していることが挙げられる。装置担当者は、ユーザー実験の際、装置自体だけでなく、これらのSE機器の運用も行う。このような運用には、SE機器を装置にあわせて最適化できユーザーの要求を直接きくことができるというメリットがある。一方で、MLFのSEチームは、より高度なSE機器を使った実験を可能にするため、共通のSE機器を整備している。本レポートでは、最近のMLFにおけるSE機器の現状が紹介される。中性子装置BL11, BL19, BL21, BL17で用いられるSE機器と、SEチームによって最近整備された機器に焦点をあてる。
鳥越 秀平*; 服部 崇幸*; 樹神 克明; 本田 孝志*; 佐賀山 基*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 仁谷 浩明*; 阿部 仁*; 村川 寛*; et al.
Physical Review B, 98(13), p.134443_1 - 134443_7, 2018/10
被引用回数：15 パーセンタイル：50.94(Materials Science, Multidisciplinary)In the spinel titanate MgTiO, the tetragonal phase collapses upon substitution of a tiny amount of Mg ion at the Ti site, and the cubic phase with the geometrical frustration is resurrected. The atomic pair distribution function (PDF) and the extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) reveal the nanoscale structural fluctuation, in which the Ti atomic displacement has the two-in two-out configuration in the cubic phase. We argue that the geometrical frustration plays an essential role in the collapse of the tetragonal phase and the resultant nanoscale ice-type structural fluctuation.
河村 聖子; 奥 隆之; 渡辺 真朗; 高橋 竜太; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 服部 高典; et al.
Journal of Neutron Research, 19(1-2), p.15 - 22, 2017/11
J-PARC MLFにおける試料環境(SE)チームは、ユーザー実験のためのSE機器の運用や開発を行っている。メンバーは、低温マグネット、高温、高圧、ソフトマター、光照射、水素環境、
He偏極フィルターといったサブチームに所属している。現在は、数台の冷凍機と、マグネット、高温炉、高圧実験用パリエジンバラプレス、偏極中性子実験のためのSEOPシステムが運用中で、ユーザー実験への提供、運転を行っているほか、パルス磁場システムの汎用化に向けた開発も行っている。またJ-PARC研究棟では、レオメーター、ガス蒸気吸着量測定装置などのソフトマター研究に必要な機器類も整備している。
町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; et al.
Physical Review Letters, 108(20), p.205501_1 - 205501_5, 2012/05
被引用回数：21 パーセンタイル：69.79(Physics, Multidisciplinary)希土類金属水素化物ではH/M=2及び3の化学量論比組成が存在する。2水素化物は金属格子がfcc構造でその四面体(T)サイトを水素が占有している。八面体(O)サイトも水素が占有すると3水素化物となる。これまでにLaH
が高圧下、約11GPaで水素の高濃度相と低濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。今回実施したLaDの高圧下中性子回折実験から、相分離の生成物としてNaCl型構造の一重水素化物LaDが形成されることを初めて観測した。第一原理計算及び格子ダイナミクス計算からも高圧下でLaDが形成されることが示された。このNaCl型構造のLaHの発見は水素-金属間相互作用の水素占有サイト依存性の研究の足がかりとなる。
下條 冬樹*; 宮田 恭尚*; 菅原 崇行*; 服部 高典; 辻 和彦*
Journal of Physics; Conference Series, 98, p.042016_1 - 042016_4, 2008/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Metallurgy & Metallurgical Engineering)高圧下における液体InAsの構造と化学結合状態を、第一原理分子動力学計算によって調べた。計算された液体の構造因子は、過去にX線散乱実験によって得られたものと広い圧力領域に渡ってよく一致した。その結果、二体分布関数の圧力変化は、共有結合の強さの違いを反映し、着目するイオンペアによって異なることがわかった。また、二体分布関数を詳細に解析した結果、6
10GPaで高圧挙動が変化するのが見られた。このような挙動は、加圧に伴う共有結合性減少と関係していることが示された。
服部 高典; 辻 和彦*; 宮田 恭尚*; 菅原 崇行*; 下條 冬樹*
Physical Review B, 76(14), p.144206_1 - 144206_10, 2007/10
被引用回数：6 パーセンタイル：29.86(Materials Science, Multidisciplinary)液体III-V化合物の圧力誘起構造変化を系統的に理解するために、放射光X線回折と第一原理分子動力学計算(AIMD)を用いて液体InAsの構造の圧力変化を調べた。X線回折実験から、液体の圧縮挙動が約9GPa近傍で一様なものから非一様なものへと変化することがわかった。その際に、約9GPaまで一定であった配位数がより高圧下で6から7.5へと上昇することがわかった。AIMD結果から、この変化は3つの部分構造の圧力変化に起因することがわかった。その変化は特に、As-As間の相関に現れており、低圧側では、部分配位数CN
を保ったまま、As-As間距離が減少するという等方的な収縮を示すが、高圧側ではAs-As間距離を保ったまま、CNが上昇するという局所構造の変化を見せている。これらの結果を他の液体GaSb, InSbと比較し、液体III-V化合物の圧力変化の系統性を議論した。
石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
結晶が空間反転対称性を持つが原子位置に空間反転中心のない系においては、q=0の単純な反強秩序によって空間反転対称性が破れることから、電気磁気効果や非相反伝導現象などを引き起こす舞台として近年注目されている。本研究では、有限波数qをもつ反強秩序に注目し、相互作用の形や誘起ボンド秩序を解析するため、様々な秩序変数の二次形式を対称性の観点から整理した。その結果、有限波数秩序によって典型的にはボンド秩序が誘起されること、結晶構造によっては非共面磁気秩序が実現しやすいことが明らかになった。
河村 聖子; 渡辺 真朗; 高橋 竜太*; 宗像 孝司*; 高田 慎一; 坂口 佳史*; 石角 元志*; 大内 啓一*; 有馬 寛*; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設では、無冷媒循環型冷凍機のような多くの試料環境(SE)機器は各実験装置において整備される。このシステムは、装置担当者が利用者の要望を直接きくことができ、さらに、試料空間の大きさや最適な遮蔽材など、装置に合わせてSE機器の仕様を最適化させることができるという利点がある。一方、超伝導マグネットや希釈冷凍機などのように、使用頻度はあまり高くないが必要不可欠なSE機器もあり、それらはSEチームによって運用されている。このような共通SE機器のうち、冷凍機、高温炉、超伝導マグネットは、中性子非弾性及び準弾性散乱実験で使用することができる。さらに、パリ・エジンバラプレスやクランプセルを用いた高圧下の非弾性・準弾性散乱実験の環境も準備中である。
町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; et al.
no journal, ,
希土類金属水素化物ではH/M=2, 3の化学量論比組成が存在する。2水素化物は金属格子がfcc構造でその四面体(T)サイトを水素が占有している。八面体(O)サイトも水素が占有すると3水素化物となる。これまでにLaHが高圧下、約11GPaで水素の高濃度相と低濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。J-PARC物質・生命科学実験施設のBL21に設置された大強度全散乱装置NOVAでLaDの高圧下中性子回折実験を実施したところ、11GPa以上で低濃度相に由来する回折線を観測した。その結果、相分離によって形成される低濃度相はfcc金属格子のOサイトをDが占有している1重水素化物であることが明らかになった。希土類金属で一水素化物の形成を確認したのは初めてのことである。
町田 晃彦; 服部 高典; 本田 充紀*; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; et al.
no journal, ,
希土類金属2水素化物は蛍石(CsF)型構造を持ち、水素原子は理想的にはfcc格子を組む金属が作る四面体サイトに位置している。これまでに高圧下放射光X線回折や赤外分光測定によってLaHが高圧下で水素濃度の高い相と低い相の2相に分解することが明らかにされている。この分解前の状態においてfcc金属格子がわずかに歪んだ正方格子となることを発見した。LaH
においては八面体サイトに侵入した水素が秩序化することで正方格子になると考えられている。したがって、高圧下で観測されたLaHの正方格子への転移や分解反応は四面体サイトから八面体サイトへの水素の格子間移動によるものと考えられる。そこでわれわれはJ-PARC物質・生命科学実験施設においてLaDの高圧下中性子回折実験を実施し、高圧下における水素の位置や占有率の変化を調べた。
麻生 智一; 山内 康弘; 坂口 佳史*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; 河村 聖子; 横尾 哲也*; 渡辺 真朗; 高田 慎一; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学ディビジョンでは2013年4月に新たに共通技術開発セクションを組織した。その中で、これまでアドホックな試料環境(SE)チームが正式なSEチームとして組織され、ビームライン共通のSE機器の運用と開発を行っている。現在、SEチームでは、縦磁場超伝導マグネット、希釈冷凍機用インサート、ニオブ高温炉、2Kクライオスタットを保有し、2014年度にはヘリウム3クライオスタットが追加される。SE機器の開発として、低温高圧環境装置の検討及び試験、パルスマグネット装置の汎用化と試作、PCT装置の汎用化検討などを進めている。MLFのユーザーサポートのための新たな建屋が今年度中に建設され、そこに試料準備室やSE機器の調整室が準備される。MLF実験ホールのSEエリアでは使用直前のSE機器の準備や保守を行い、長期的なコミッショニングや保守、改良、開発などを新しいSE調整室で実施する予定である。
麻生 智一; 山内 康弘; 坂口 佳史*; 宗像 孝司*; 石角 元志*; 河村 聖子; 横尾 哲也*; 渡辺 真朗; 高田 慎一; 服部 高典; et al.
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学ディビジョンでは、2013年度から新たに共通技術開発セクションが組織された。この中にこれまでアドホックだった試料環境(SE)チームが正式なSEチームとして構成され、ビームライン共通のSE機器の運用と開発を行っている。SEチームでは、縦磁場超伝導マグネット、希釈冷凍機用インサート、ニオブ高温炉、2Kクライオスタットを保有し、2014年度末にはヘリウム3クライオスタットがBL共通のSE機器として追加される。SE機器の開発として、低温高圧環境装置の検討及び試験、パルスマグネット装置の汎用化と試作、PCT装置の汎用化検討などを進めている。MLFのユーザーサポートのための新たな建屋が今年度中に建設され、そこに試料準備室やSE機器の調整室が準備される。MLF実験ホールのSEエリアでは使用直前のSE機器の準備や保守を行い、長期的なコミッショニングや保守、改良、開発などを新しいSE調整室で実施する予定である。
石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
Some rare-earth-based compounds with the ZrNiAl-type structure exhibit intriguing physical phenomena due to the lack of inversion symmetry and magnetic frustration in the distorted Kagome lattice of the rare earth site. For example, HoAgGe is a potential candidate for kagome spin ices [1], and UCo
Ru
Al shows a colossal anomalous Nernst effect attributed to Weyl points [2]. In URhSn, unusual two-stage phase transitions at 
K and 
K have been observed [3]. While the low-temperature (
) ordered phase below 
is a typical ferromagnetic order present in the family compounds, the order parameter for the high- ordered phase in 
remains unknown. One feature of the high- order is that 
increases with increasing out-of-plane magnetic field [3]. This implies a non-magnetic order, as for the absence of the spectrum splitting at Sn sites in the M
ssbauer effect [4]. Here, we present an effective 
model, based on the observed magnetic entropy and Curie-Weiss temperature, and analyze it, using the mean-field approximation. We propose that the order parameter below is a 
structure of 
and 
type electric quadrupoles with chiral or polar symmetry. These orders can reproduce the observed magnetic-field dependence of . A chiral-polar switching phase transition may be realized under pressure, resolving the anomalous pressure-temperature phase diagram [5]. Below , a non-coplanar magnetic order with uniform magnetization perpendicular to the Kagome plane is realized, which may result in the anomalous Hall effect. The current scenario and whether the order parameter is chiral or polar can be examined through magnetoelectric effects and NMR measurements. Notably, the domain of chirality or polarity can be controlled by external magnetic fields. Thus, URhSn provides an ideal platform for investigating chiral and polar orders in metals.
中居 邦浩*; 甲斐 倫明*; 大越 実; 加藤 智子; 山口 徹治; 佐々木 隆之*; 服部 隆利*; 宮崎 振一郎*; 吉澤 勇二*; 樋口 奈津子*; et al.
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分において、極めて長期の不確実性の大きい状況での放射線防護の枠組みを検討するためには、想定されるさまざまなシナリオの分析や試算例を念頭におくことが望まれる。この線量試算では、仮想的な状況も考慮して、幾つかの線量試算例を提示し、放射性廃棄物処分の放射線防護を考える基礎を提供する。
石飛 尊之; 服部 一匡*
no journal, ,
本研究では、局所空間反転対称性がない系において、有限波数秩序がボンド四極子秩序を誘起することを示す。局所空間反転対称性がない系では、
の秩序によって大域的な空間反転対称性が破れることが知られているが、有限波数秩序については注目されてこなかった。有限波数の秩序によって、すべての最近接ボンド上にあった空間反転対称性が、一つのボンド上でのみ残るようなボンド秩序が誘起される。また、yz, zx, xyといった形のボンド四極子と関連して、非共面磁気秩序が実現し得ることを示す。この理論を適用できる具体的な候補物質として、PrVAl0, CeCoSi, TbSbTeと関連して議論する。
吉澤 勇二*; 甲斐 倫明*; 大越 実; 加藤 智子; 山口 徹治; 佐々木 隆之*; 服部 隆利*; 宮崎 振一郎*; 樋口 奈津子*; 床次 眞司*; et al.
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分において、遠い将来に放射性核種が生物圏に移行してきたときの一般公衆に対する線量評価の中で、U-238, U-234及びPu-238を親核種とする崩壊系列の放射性核種の被ばくに対して、ラドンを考慮した場合の線量への影響に関する評価結果を示す。
