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論文

Direct measurement of fast ortho-para conversion of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$ on Pd(210)

植田 寛和; 笹川 裕矢*; Ivanov, D.*; 大野 哲*; 小倉 正平*; 福谷 克之

Physical Review B, 102(12), p.121407_1 - 121407_5, 2020/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

Pd(210)表面に化学吸着したH$$_{2}$$のオルトーパラ転換を報告する。分子線,光刺激脱離,共鳴多光子イオン化法を用いて水素の回転状態変化を調べた。実験結果から、~2秒の転換時間で転換が起こることが明らかになった。実験結果と過去の理論計算結果を比較することで、2次の摂動による転換メカニズムを支持する。

論文

Electromagnetic properties of low-lying states in neutron-deficient Hg isotopes; Coulomb excitation of $$^{182}$$Hg, $$^{184}$$Hg, $$^{186}$$Hg and $$^{188}$$Hg

Wrzosek-Lipska, K.*; Rezynkina, K.*; Bree, N.*; Zieli$'n$ska, M.*; Gaffney, L. P.*; Petts, A.*; Andreyev, A. N.; Bastin, B.*; Bender, M.*; Blazhev, A.*; et al.

European Physical Journal A, 55(8), p.130_1 - 130_23, 2019/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:13.41(Physics, Nuclear)

The neutron-deficient mercury isotopes serve as a classical example of shape coexistence, whereby at low energy near-degenerate nuclear states characterized by different shapes appear. The electromagnetic structure of even-mass $$^{182-188}$$Hg isotopes was studied using safe-energy Coulomb excitation of neutron-deficient mercury beams delivered by the REX-ISOLDE facility at CERN. The population of 0$$^{+}_{1,2}$$, 2$$^{+}_{1,2}$$, and 4$$^{+}_{1}$$ states was observed in all nuclei under study. Reduced $$E2$$ matrix elements coupling populated yrast and non-yrast states were extracted, including their relative signs. These are a sensitive probe of shape coexistence and may be used to validate nuclear models. The experimental results are discussed in terms of mixing of two different configurations and are compared with three different model calculations: the Beyond Mean Field model, the Interacting Boson Model with configuration mixing and the General Bohr Hamiltonian. Partial agreement with experiment was observed, hinting to missing ingredients in the theoretical descriptions.

論文

Detailed $$alpha$$-decay study of $$^{180}$$Tl

Andel, B.*; Andreyev, A.; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; Diriken, J.*; Elseviers, J.*; Fedorov, D. V.*; et al.

Physical Review C, 96(5), p.054327_1 - 054327_11, 2017/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Nuclear)

A detailed $$alpha$$-decay spectroscopy study of $$^{180}$$Tl has been performed at ISOLDE (CERN). Z-selective ionization by the Resonance Ionization Laser Ion Source (RILIS) coupled to mass separation provided a high-purity beam of $$^{180}$$Tl. Fine-structure $$alpha$$ decays to excited levels in the daughter $$^{176}$$Au were identified and an $$alpha$$-decay scheme of $$^{180}$$Tl was constructed based on an analysis of $$alpha$$-$$gamma$$ and $$alpha$$-$$gamma$$ -$$gamma$$ coincidences. Multipolarities of several $$gamma$$-ray transitions deexciting levels in $$^{176}$$Au were determined. Based on the analysis of reduced $$alpha$$-decay widths, it was found that all $$alpha$$ decays are hindered, which signifies a change of configuration between the parent and all daughter states.

論文

Uniaxial pressure effect on the magnetic ordered moment and transition temperatures in BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ ($$T$$ = Co,Ni)

Tam, D. M.*; Song, Y.*; Man, H.*; Cheung, S. C.*; Yin, Z.*; Lu, X.*; Wang, W.*; Frandsen, B. A.*; Liu, L.*; Gong, Z.*; et al.

Physical Review B, 95(6), p.060505_1 - 060505_6, 2017/02

 被引用回数:15 パーセンタイル:23.77(Materials Science, Multidisciplinary)

We use neutron diffraction and muon spin relaxation to study the effect of in-plane uniaxial pressure on the antiferromagnetic (AF) orthorhombic phase in BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ and its Co- and Ni-substituted members near optimal superconductivity. In the low-temperature AF ordered state, uniaxial pressure necessary to detwin the orthorhombic crystals also increases the magnetic ordered moment, reaching an 11% increase under 40 MPa for BaFe$$_{1.9}$$Co$$_{0.1}$$As$$_2$$, and a 15% increase for BaFe$$_{1.915}$$Ni$$_{0.085}$$As$$_2$$. We also observe an increase of the AF ordering temperature ($$T_N$$) of about 0.25 K/MPa in all compounds, consistent with density functional theory calculations that reveal better Fermi surface nesting for itinerant electrons under uniaxial pressure. The doping dependence of the magnetic ordered moment is captured by combining dynamical mean field theory with density functional theory, suggesting that the pressure-induced moment increase near optimal superconductivity is closely related to quantum fluctuations and the nearby electronic nematic phase.

論文

Collectivity in the light radon nuclei measured directly via Coulomb excitation

Gaffney, L. P.*; Robinson, A. P.*; Jenkins, D. G.*; Andreyev, A.; Bender, M.*; Blazhev, A.*; Bree, N.*; Bruyneel, B.*; Butler, P.*; Cocolios, T. E.*; et al.

Physical Review C, 91(6), p.064313_1 - 064313_11, 2015/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:38.21(Physics, Nuclear)

Radioactive ion beams of $$^{202,204}$$Rn were studied by means of low-energy Coulomb excitation at REX-ISOLDE, CERN. The electric-quadrupole (E2) matrix elements connecting the first excited 2$$^+$$ to the ground state of these nuclei was extracted, which permits to determine the collectivity of these isotopes, which in both cases is deduced to be weak, as expected from the low-lying level-energy scheme. Comparisons were also made with beyond-mean-field model calculations and the magnitude of the transitional quadrupole moments are well reproduced.

論文

$$beta$$-delayed fission of $$^{180}$$Tl

Elseviers, J.*; Andreyev, A. N.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; Diriken, J.*; et al.

Physical Review C, 88(4), p.044321_1 - 044321_13, 2013/10

 被引用回数:29 パーセンタイル:10.94(Physics, Nuclear)

The detailed analysis of the $$beta$$-delayed fission data of $$^{180}$$Tl is presented. The experiment was performed by producing a pure beam of $$^{180}$$Tl by means of highly selective resonance laser ionization followed by mass separation with the ISOLDE isotope separator. A surprising asymmetric mass distribution of fission fragments from $$^{180}$$Hg, the daughter of $$^{180}$$Tl $$beta$$ decays, was obtained. Here, the energy calibration of the silicon detectors, which is crucial for a proper determination of the fission fragments' energy and mass split, is presented and the total kinetic energy and its dependence on the mass split ratio is discussed. A more precise $$beta$$-delayed fission probability of 3.2(2)$$times$$10$$^{-3}$$$$%$$ was deduced.

論文

$$alpha$$-decay spectroscopy of the chain $$^{179}$$Tl$$^{g}$$ $$rightarrow$$ $$^{175}$$Au$$^{g}$$ $$rightarrow$$ $$^{171}$$Ir$$^{g}$$ $$rightarrow$$ $$^{167}$$Re$$^{m}$$

Andreyev, A. N.*; Liberati, V.*; Antalic, S.*; Ackermann, D.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Diriken, J.*; Elseviers, J.*; Fedorov, D.*; et al.

Physical Review C, 87(5), p.054311_1 - 054311_8, 2013/05

 被引用回数:14 パーセンタイル:27.28(Physics, Nuclear)

$$alpha$$-decay studies of $$^{179}$$Tl$$^{g}$$ and its dahghter products $$^{175}$$Au$$^{g}$$ and $$^{171}$$Ir$$^{g}$$ were carried out in two complementary experiments at the mass separator ISOLDE (CERN) and velocity filter SHIP (GSI). The nucluesu $$^{175}$$Au$$^{g}$$ has $$alpha$$ decay properties of half-life 207 ms and $$alpha$$-decay energy 6433 keV. The ground state spins and parities for $$^{175}$$Au and $$^{171}$$Ir were determined to be 1/2$$^{+}$$.

論文

Directional control of spin-wave emission by spatially shaped light

佐藤 琢哉*; 照井 勇輝*; 守谷 頼*; Ivanov, B. A.*; 安藤 和也*; 齊藤 英治; 志村 努*; 黒田 和男*

Nature Photonics, 6(10), p.662 - 666, 2012/10

 被引用回数:144 パーセンタイル:0.91(Optics)

将来のスピントロニクス技術においてスピン波はジュール発熱のない情報キャリアとして期待されている。スピン波放出の方向制御はスイッチングデバイスを実現するのに必要とされてきた。われわれは、円偏向の形状制御したパルス光を利用した制御方法について提案する。磁性体上に集光されたパルス光は逆Faraday効果によってスピン波を生成する。このスピン波の波数分布は集光パルスの空間強度分布によって決定される。この技術の原理を理論的にまた実験的に示し、エネルギーの流れる方向を、楕円状パルス光の長軸方向を磁場に平行又は垂直にすることで、制御することに成功した。

論文

New type of asymmetric fission in proton-rich nuclei

Andreyev, A. N.*; Elseviers, J.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; Diriken, J.*; et al.

Physical Review Letters, 105(25), p.252502_1 - 252502_5, 2010/12

 被引用回数:141 パーセンタイル:3.14(Physics, Multidisciplinary)

A very exotic process of $$beta$$-delayed fission of $$^{180}$$Tl is studied in detail by using resonant laser ionization with subsequent mass separation at ISOLDE (CERN). In contrast to common expectations, the fission-fragment mass distribution of the post-$$beta$$-decay daughter nucleus $$^{180}$$Hg ($$N$$/$$Z$$ = 1.25) is asymmetric. This asymmetry is more surprising since a mass-symmetric split of this extremely neutron-deficient nucleus would lead to two $$^{90}$$Zr fragments, with magic $$N$$ = 50 and semi-magic $$Z$$ = 40. This is a new type of asymmetric fission, not caused by large shell effects related to fragment magic proton and neutron numbers, as observed in the actinide region. The newly-measured branching ratio for $$beta$$-delayed fission of $$^{180}$$Tl is 3.6(7)$$times$$10$$^{-3}$$ %.

論文

On artificial frequency shifts in infrared spectra obtained from centroid molecular dynamics; Quantum liquid water

Ivanov, S. D.*; Witt, A.*; 志賀 基之; Marx, D.*

Journal of Chemical Physics, 132(3), p.031101_1 - 031101_4, 2010/01

 被引用回数:46 パーセンタイル:12.76(Chemistry, Physical)

セントロイド分子動力学法は経路積分理論から近似的に量子動力学を得る方法の一つである。この論文では、凝集系、特に液体の水において、セントロイド分分子動力学法を用いると、高振動のOHバンドの赤方偏移を過大評価してしまうことを示す。このセントロイド分分子動力学法に特有な振る舞いは、簡単な「調和曲率補正」を用いることで改良することができる。

論文

On the applicability of centroid and ring polymer path integral molecular dynamics for vibrational spectroscopy

Witt, A.*; Ivanov, S. D.*; 志賀 基之; Forbert, H.*; Marx, D.*

Journal of Chemical Physics, 130(19), p.194510_1 - 194510_15, 2009/05

 被引用回数:134 パーセンタイル:1.4(Chemistry, Physical)

セントロイド分子動力学法やリングポリマー分子動力学法は、経路積分分子動力学法を拡張し、複雑な分子系の量子動力学を近似的に解くことのできる手法である。両方法ともに振動分光学に関連した準古典的な時間相関関数、特に赤外スペクトルに関係した双極子自己相関関数などを算出することができる。これらの方法を使い、振動スペクトルの温度依存性や同位体依存性について、簡単な分子を例として系統的に調べる。

論文

Angular tunneling ionization probability of fixed-in-space H$$_{2}$$ molecules in intense laser pulses

Staudte, A.*; Patchkovskii, S.*; Pavi$v{c}$i$'c$, D.*; 赤木 浩; Smirnova, O.*; Zeidler, D.*; Meckel, M.*; Villeneuve, D. M.*; D$"o$rner, R.*; Ivanov, M. Yu.*; et al.

Physical Review Letters, 102(3), p.033004_1 - 033004_4, 2009/01

 被引用回数:96 パーセンタイル:5.16(Physics, Multidisciplinary)

We propose a new approach to obtain molecular frame photoelectron angular distributions from molecules ionized by intense laser pulses. With our method we study the angular tunnel ionization probability of H$$_{2}$$ at a wavelength of 800 nm over an intensity range of 2-4.5$$times$$10$$^{14}$$ W/cm$$^{2}$$. We find an anisotropy that is stronger than predicted by any existing model. To explain the observed anisotropy and its strong intensity dependence we develop an analytical model in the frame work of the strong field approximation. It expresses molecular ionization as a product of atomic ionization rate and a Fourier transform of the highest occupied molecular orbital filtered by the strong-field ionization process.

論文

Magnetic resonance studies of defects in electron-irradiated ZnO substrates

Son, N. T.*; Ivanov, I. G.*; Kuznetsov, A. Yu.*; Svensson, B. G.*; Zhao, Q. X.*; Willander, M.*; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 401-402, p.507 - 510, 2007/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:80.48(Physics, Condensed Matter)

酸化亜鉛(ZnO)中の欠陥の挙動を解明するために、3又は6MeV電子線照射を行ったZnOの光検知磁気共鳴(ODMR)評価を行った。その結果、浅いドナー及びZu空孔に起因するシグナルに加え、スピン1/2を有する幾つかのシグナルが観測され、このうち、LU3及びLU4とラベル付けされたシグナルがキャリアの再結合中心として働くことが判明した。また、400$$^{circ}$$Cまでの熱処理後もLU3,LU4は安定に存在することも併せて明らかとなった。

論文

Recombination centers in as-grown and electron-irradiated ZnO substrates

Son, N. T.*; Ivanov, G.*; Kuznetsov, A.*; Svensson, B. G.*; Zhao, Q. X.*; Willander, M.*; 森下 憲雄; 大島 武; 伊藤 久義; 磯谷 順一*; et al.

Journal of Applied Physics, 102(9), p.093504_1 - 093504_5, 2007/11

 被引用回数:16 パーセンタイル:43.55(Physics, Applied)

室温にて3MeV電子線照射したZnO中に発生する欠陥をODMR(Optical detection of magnetic resonance)を用いて調べた。その結果、キャリアの再結合中心として働くZn空孔に起因する欠陥及びその他幾つかの空孔型欠陥が観測された(LU1$$sim$$LU6センター)。また、電子線未照射のZnOに関しても併せてODMR測定を行ったところ、電子線照射ZnOで観測された欠陥のうち、Zn空孔及びその他の空孔に起因する欠陥であるLU3及びLU4センターが観測された。このことから、LU3及びLU4センターはキャリア再結合中心として働く真性欠陥であることが結論できた。

論文

Requirements for pellet injection in ITER scenarios with enhanced particle confinement

Polevoi, A. R.*; 嶋田 道也; 杉原 正芳; Igitkhanov, Y. L.*; Mukhovatov, V.*; Kukushkin, A. S.*; Medvedev, S. Y.*; Zvonkov, A. V.*; Ivanov, A. A.*

Nuclear Fusion, 45(11), p.1451 - 1456, 2005/11

 被引用回数:26 パーセンタイル:32.67(Physics, Fluids & Plasmas)

粒子閉じ込めが改善された種々の閉じ込めシナリオにおいてペレット入射が満足すべき条件を検討した。その結果ペレット入射に必要な粒子補給量は100Pam$$^{3}$$/sで十分であることを明らかにした。この検討にはペデスタル輸送モデル,ヘリウム輸送モデル,SOL及びダイバータ輸送と整合性のある境界条件を用いた。誘導運転のHモード(HH98(y,2)=1)におけるペレット条件は衝突度が小さい領域における粒子閉じ込め改善を考慮した。ハイブリッド及び定常運転におけるペレット条件は改善閉じ込め(HH98(y,2)$$>$$1)を考慮した。粒子輸送条件が広範囲に変化してもプラズマ性能はそれほど変化しないことを示した。中性粒子電流駆動及び電子サイクロトロン電流駆動のみを用いた新しい定常運転シナリオを開発した。この運転シナリオは低域混成波電流駆動を必要としないためペレット入射による電流駆動効率の低下の問題を回避することが可能である。

口頭

電子及び解離イオンの相関実験によるHCl分子のトンネルイオン化確率の角度分布測定

赤木 浩; Staudte, A.*; Shiner, A.*; Turner, F.*; Villeneuve, D. M.*; Ivanov, M. Yu.*; Corkum, P. B.*

no journal, , 

強レーザー場中の分子からのトンネルイオン化では、その角度分布はイオン化の起きる分子軌道の形状を反映する。今回の測定は、非対称直線分子に対する初めての角度分布測定である。その角度を決定するために、円偏光を用い、生成する電子と解離イオンを同時計測した。本研究で取り上げたHCl分子では、強レーザー場中における結合柔化(bond softening)過程のために、HOMO-1からのトンネルイオン化を選択的に検出できる。その角度分布は、HCl分子の双極子モーメントを考慮することで、HOMO-1の形状で矛盾なく説明できることがわかった。

口頭

陽子過剰原子核の核分裂

西尾 勝久; Andreyev, A. N.*; Elseviers, J.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Bree, N.*; Cocolios, T. E.*; Comas, V. F.*; et al.

no journal, , 

陽子過剰な原子核$$^{180}$$Hgの低励起エネルギー核分裂を測定した。CERN-ISOLDEにおいて$$^{180}$$Tlをアイソトープ分離し、このベータ崩壊によって娘核$$^{180}$$Hgを励起さることで、この核分裂を観測した(ベータ崩壊遅延核分裂)。核分裂特性を調べたところ、中性子数50の閉殻を有する$$^{90}$$Zr原子核は生成されず、質量数80と100に収率の最大を有する非対称な核分裂を示した。また、原子力機構タンデム加速器において、陽子過剰原子核のインビーム核分裂実験を行った。この結果、ウランなど従来の核分裂と異なり、励起エネルギーが増加しても質量非対称度が変化しないことがわかった。

口頭

Rotational state distribution of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$ on Pd(210)

植田 寛和; 笹川 裕矢*; Ivanov, D.*; 大野 哲*; 福谷 克之

no journal, , 

On a flat metal surface, hydrogen typically chemisorbs dissociatively. On the other hand, it is known that hydrogen can molecularly chemisorbs on stepped surfaces, such as Ni(510) and Pd(210), in which the potential is expected to be highly anharmonic, unlike the case of physisorption. The anisotropic potential would modify the rotational state of H$$_{2}$$ and promote ortho-para (o-p) conversion. For the system of H$$_{2}$$/Pd(210), a previous study with rotational-state-selective temperature programmed desorption indicated the occurrence of fast o-p conversion. In this study, to further probe the rotational state and conversion of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$, a combination of photo-stimulated desorption and resonance-enhanced multiphoton ionization techniques is used. It is found that photo-desorbed H$$_{2}$$ consists of a variety of rotational states with an anisotropic angular distribution. Photo-desorption and o-p conversion process will be discussed.

口頭

Rotational-state distribution and ortho-para conversion of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$ on Pd(210)

植田 寛和; 笹川 裕矢*; Ivanov, D.*; 大野 哲*; 小倉 正平*; 福谷 克之

no journal, , 

Imperfections of the surface, such as steps, are known to affect adsorption and reaction processes. While hydrogen typically chemisorbs dissociatively on a flat metal surface, it is known that hydrogen can molecularly chemisorb on stepped surfaces, such as Ni(510) and Pd(210), in which the potential is expected to be highly anisotropic, unlike the case of physisorption. The anisotropic potential would modify the rotational state of H$$_{2}$$ and promote ortho-para (o-p) conversion. For the system of H$$_{2}$$/Pd(210), the conversion time of ~1 sec was predicted based on the measurement on rotational-state-selective thermal desorption of H$$_{2}$$ (J=0 and J=1). The predicted value is indeed much shorter than those in previously reported physisorption systems. In this contribution, to further probe the rotational state and conversion of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$, a combination of a pulsed molecular beam, photo-stimulated desorption and resonance-enhanced multiphoton ionization techniques is used. We will present the rotational state distribution of photo-desorbed H$$_{2}$$, and the o-p conversion process of molecularly chemisorbed H$$_{2}$$ will be discussed.

口頭

Pd(210)表面における分子状化学吸着水素の回転状態分布と核スピン転換

植田 寛和; 笹川 裕矢*; Ivanov, D.*; 大野 哲*; 福谷 克之

no journal, , 

一般的に平坦な金属表面では水素分子は解離吸着をするが、Pd(210)表面のようなステップ構造をもつ表面では、解離吸着のほか、分子状化学吸着することが知られている。本研究では、分子線, 光刺激脱離レーザーおよび共鳴多光子イオン化法を用いて、Pd(210)表面に分子状化学吸着した水素の回転状態を調べる。発表では、得られた光脱離水素分子の回転状態から化学吸着した水素分子の核スピン転換について議論する予定である。

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