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SR studies and charge-spin percolation modelSheng, Q.*; 金子 竜也*; Yamakawa, Kohtaro*; Guguchia, Z.*; Gong, Z.*; Zhao, G.*; Dai, G.*; Jin, C.*; Guo, S.*; Fu, L.*; et al.
Physical Review Research (Internet), 4(3), p.033172_1 - 033172_14, 2022/09
A pyrite system NiS
Se
exhibits a bandwidth controlled Mott transition via (S,Se) substitutions in a two-step process: the antiferromagnetic insulator (AFI) to antiferromagnetic metal (AFM) transition at 
0.45 followed by the AFM to paramagnetic metal (PMM) transition at 1.0. Among a few other Mott systems which exhibit similar two-step transitions, Ni(S,Se) is of particular interest because a large intermediate AFM region in the phase diagram would provide unique opportunities to study the interplay between the spin and charge order. By comparing and combining our muon spin relaxation studies and previous neutron scattering studies, here we propose a picture where the spin order is maintained by the percolation of "nonmetallic" localized and dangling Ni moments surrounded by S, while the charge transition from AFI to AFM is caused by the percolation of the conducting paths generated by the Ni-Se-Ni bonds.
Do, S.-H.*; 金子 耕士; 梶本 亮一; 蒲沢 和也*; Stone, M. B.*; Lin, J. Y. Y.*; 伊藤 晋一*; 益田 隆嗣*; Samolyuk, G. D.*; Dagotto, E.*; et al.
Physical Review B, 105(18), p.L180403_1 - L180403_6, 2022/05
被引用回数：12 パーセンタイル：87.73(Materials Science, Multidisciplinary)We report inelastic neutron scattering studies of the prototypical kagome magnetic metal FeSn. The spectra display well defined spin waves extending up to 120 meV. Above this energy, the spin waves become progressively broadened, reflecting interactions with the Stoner continuum. Using linear spin wave theory, we determine an effective spin Hamiltonian that explains the measured dispersion. This analysis indicates that the Dirac magnon at the K point occurs on the brink of a region where well defined spin waves become unobservable. Our results emphasize the influential role of itinerant carriers on the topological spin excitations of metallic kagome magnets.
高木 里奈*; 松山 直文*; Ukleev, V.*; Yu, L.*; White, J. S.*; Francoual, S.*; Mardegan, J. R. L.*; 速水 賢*; 齋藤 開*; 金子 耕士; et al.
Nature Communications (Internet), 13, p.1472_1 - 1472_7, 2022/03
被引用回数：55 パーセンタイル：99.61(Multidisciplinary Sciences)Magnetic skyrmions are topologically stable swirling spin textures with particle-like character, and have been intensively studied as a candidate of high-density information bit. While magnetic skyrmions were originally discovered in noncentrosymmetric systems, recently a nanometric skyrmion lattice has also been reported for centrosymmetric rare-earth compounds. For the latter systems, a novel skyrmion formation mechanism mediated by itinerant electrons has been proposed, and the search of a simpler model system allowing for a better understanding of their intricate magnetic phase diagram is highly demanded. Here, we report the discovery of square and rhombic lattices of nanometric skyrmions in a centrosymmetric binary compound EuAl
, by performing small-angle neutron and resonant elastic X-ray scattering experiments. Unlike previously reported centrosymmetric skyrmion-hosting materials, EuAl shows multiple-step reorientation of the fundamental magnetic modulation vector as a function of magnetic field, probably reflecting a delicate balance of associated itinerant-electron-mediated interactions. The present results demonstrate that a variety of distinctive skyrmion orders can be derived even in a simple centrosymmetric binary compound, which highlights rare-earth intermetallic systems as a promising platform to realize/control the competition of multiple topological magnetic phases in a single material.
金子 文俊*; 河口 達也*; Radulescu, A.*; 岩瀬 裕希*; 森川 利明*; 高田 慎一; 西浦 正芳*; Hou, Z.*
Review of Scientific Instruments, 90(9), p.093906_1 - 093906_6, 2019/09
被引用回数：3 パーセンタイル：17.94(Instruments & Instrumentation)Small angle neutron scattering (SANS) is a versatile and convenient method to investigate the higher order structure of molecular assembly systems. However, the more complicated a system of interest, the more difficult the interpretation in the SANS profile. In order to increase the reliability of structural analysis on a complicated system, it is desirable to obtain different kinds of structural information from the same sample simultaneously. Polarized infrared spectroscopy is able to provide information about the molecular structure, concentration, and orientation of each chemical species in a system. In order to utilize these advantages of polarized infrared spectroscopy, a simultaneous measurement system was built by incorporating a Fourier transform infrared (FTIR) spectrometer into a time-of-flight small angle neutron scattering instrument covering a wide Q range.
金子 文俊*; Radulescu, A.*; 岩瀬 裕希*; 高田 慎一; 西浦 正芳*; Hou, Z.*
Macromolecular Symposia, 386(1), p.1900008_1 - 1900008_5, 2019/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.14(Polymer Science)Syndiotactic polystyrene (sPS) forms cocrystals with a wide range of chemical species from low-mass molecules to polymeric compounds, such as polyethylene glycols. Although the sPS lattice has been confirmed to accept linear compounds, such as n-alkanes and n-fatty acids, branched molecules have not been regarded as guests until now. To investigate whether sPS can adopt branched molecules as guests, cocrystallization using three types of monoacid triacylglycerols (TAGs) with relatively short acyl chains, tricaprin, trilaurin, and trimyristin has been attempted. Moreover, the sPS films subjected to the guest exchange procedure have been investigated via X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy, and simultaneous small- and wide-angle neutron scattering. The results showed that sPS forms the monoclinic delta clathrate cocrystal with all the three TAGs.
Lustikova, J.*; 塩見 雄毅*; 横井 直人*; 壁谷 典幸*; 木村 憲彰*; 家永 紘一郎*; 金子 真一*; 大熊 哲*; 高橋 三郎*; 齊藤 英治
Nature Communications (Internet), 9, p.4922_1 - 4922_6, 2018/11
被引用回数：30 パーセンタイル：83.87(Multidisciplinary Sciences)A rectenna, standing for a rectifying antenna, is an apparatus which generates d.c. electricity from electric fluctuations. It is expected to realize wireless power transmission as well as energy harvesting from environmental radio waves. To realize such rectification, devices that are made up of internal atomic asymmetry such as an asymmetric junction have been necessary so far. Here we report a material that spontaneously generates electricity by rectifying environmental fluctuations without using atomic asymmetry. The sample is a common superconductor without lowered crystalline symmetry, but, just by putting it in an asymmetric magnetic environment, it turns into a rectifier and starts generating electricity. Superconducting vortex strings only annihilate and nucleate at surfaces, and this allows the bulk electrons to feel surface fluctuations in an asymmetric environment: a vortex rectenna. The rectification and generation can be switched on and off with only a slight change in temperature or external magnetic fields.
中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
佐々木 祐二; 森田 圭介; 伊藤 圭祐; 鈴木 伸一; 塩飽 秀啓; 高橋 優也*; 金子 昌章*; 大森 孝*; 浅野 和仁*
Proceedings of International Nuclear Fuel Cycle Conference (GLOBAL 2017) (USB Flash Drive), 4 Pages, 2017/09
高レベル廃液中のPd, Zr, Se, Csは長半減期核種のPd-107, Zr-93, Se-79, Cs-135を有している。高レベル廃液から除去し、核変換により処分することで、環境負荷低減に役立てることができる。これら元素について、PdはMIDOA, NTAアミド、Csはクラウンエーテル、ZrはTODGA, HDEHP, Seはフェニレンジアミンで抽出可能である。それぞれ元素の回収条件について検討した成果について述べる。
佐々木 祐二; 森田 圭介; 鈴木 伸一; 塩飽 秀啓; 伊藤 圭祐; 高橋 優也*; 金子 昌章*
Solvent Extraction Research and Development, Japan, 24(2), p.113 - 122, 2017/06
硝酸溶液からオクタノールまたはドデカン溶媒へのSe, Zr, Pd, Csの溶媒抽出を行った。これら元素は長半減期の核種を含み、高レベル廃液の処理にとってこれら元素の簡便な分離方法の開発が不可欠である。Seはフェニレンジアミン、ZrはHDEHP又はTODGA、PdはMIDOA又はNTAアミドで抽出可能である。CsはDtBuDB18C6を用いて、抽出溶媒を水相の10倍を用いることで90%回収を達成できることを確認した。
樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎; 星川 晃範*; 石垣 徹*
JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034002_1 - 034002_6, 2015/09
Cubic spinel compound LiMnO with the mixed valence of Mn
has non-metallic conductivity. The local structure determined by the PDF analysis has an orthorhombic lattice distortion and includes inequivalent Mn
and Mn
sites. YBaCoO
also exhibits non-metallic conductivity although the Co has the mixed valence of +2.5 above 220 K which corresponds with charge ordering temperature. The PDF obtained at 450 K is not reproduced by the PDF calculated for the averaged structure and can be reproduced by the PDF calculated for the structure model corresponding to the charge ordering state. These results suggest that the valence electrons are localized with short-range periodicity, resulting in the non-metallic conductivities in these materials.
伊藤 晋一*; 横尾 哲也*; 益田 隆嗣*; 吉澤 英樹*; 左右田 稔*; 池田 陽一*; 井深 壮史*; 川名 大地*; 佐藤 卓*; 南部 雄亮*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034001_1 - 034001_6, 2015/09
Since the installation of the High Resolution Chopper Spectrometer, HRC, experiments using the HRC are being conducted to observe the dynamics in wide range of physics. Scientific results during the period since the initial construction are summarized.
O樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎; 星川 晃範*; 石垣 徹*
JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.013012_1 - 013012_6, 2014/06
LiMnO has a cubic spinel structure with a single Mn site whose valence is +3.5. Below about 260 K, the compound exhibits a charge ordering and has inequivalent Mn sites with valences of +3 and +4. However, even in the cubic phase without the charge ordering, temperature dependence of the electrical conductivity is non-metallic. We have performed PDF (atomic pair distribution function) analysis on powder neutron diffraction data of LiMnO obtained above 300 K where the compound has cubic structure. The local structure determined by PDF analysis has an orthorhombic lattice distortion and includes the inequivalent Mn sites with valences of +3 and +4 up to, at least, about 450 K. These results indicate that valence electrons are localized at Mn sites with short range periodicity, resulting in the non-metallic electrical conductivity. It can be regarded as a glass state of valence electrons whereas a charge ordering can be regarded as a crystallization of valence electrons.
社本 真一; 樹神 克明; 伊巻 正*; 中谷 健; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 増子 献児*; 坂本 健作; 山口 憲司; 鈴谷 賢太郎; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 1, p.014011_1 - 014011_5, 2014/03
アンモナイト化石の2次元回折イメージングをJ-PARCにおける高強度全散乱装置NOVAで行った。観測された回折プロファイルはカルサイト,シデライトとアモルファス構造からなっていることがわかった。
O樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎
Journal of the Physical Society of Japan, 82(9), p.094601_1 - 094601_6, 2013/09
被引用回数：11 パーセンタイル：58.33(Physics, Multidisciplinary)We have performed powder neutron diffraction on 
LiMnO at 300 K. The crystal structure determined by Rietveld analysis is a cubic spinel with space group of 
in which all Mn atoms are crystallograghically equivalent, consistent with many preceding studies. However, the atomic pair distribution function (PDF) of this compound cannot be fitted by the cubic structure satisfactorily, and it can be reproduced by the orthorhombic structure with 
. It corresponds with the structure of charge ordered phase below about 260 K, indicating a short range charge ordering. In the local structure determined by PDF analysis, two types of MnO
octahedra with long and short atomic distances between Mn and O atoms exist and their Mn-O distances are almost consistent with the distances in the charge ordered phase. From these results, valence electrons are localized at Mn sites like a glass even in the cubic phase, resulting in the non-metallic electrical conductivity.
堀口 直樹; 吉田 啓之; 上澤 伸一郎*; 金子 暁子*; 阿部 豊*
日本機械学会2013年度年次大会講演論文集(DVD-ROM), 5 Pages, 2013/09
シビアアクシデント時の格納容器の保護と放射性物質拡散抑制の観点において、放射性物質を含む高圧ガス中から、放射性物質を除去しつつ大気中へ放出するフィルタードベントを可能とする装置が必要とされている。その有力な候補として、ヨーロッパ諸国で用いられつつある、ベンチュリー管のスクラビング機能を使った装置(マルチベンチュリースクラバー)がある。しかし、我が国への導入にあたり必要な、設計や安全審査などに求められる性能評価手法は、その作動メカニズムが十分には明らかとなっていないため、確立されていないのが現状である。本研究では、マルチベンチュリースクラバーを構成する、主な機器の一つであるベンチュリースクラバーに着目し、その性能評価手法を開発することを目的とする。本報では、単一のベンチュリースクラバーを用いた可視化計測と、液相流量計測実験により明らかとなった、液相流量とベンチュリースクラバー内流動構造の関係について報告する。
堀口 直樹; 吉田 啓之; 上澤 伸一郎*; 金子 暁子*; 阿部 豊*
Proceedings of 21st International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-21) (DVD-ROM), 6 Pages, 2013/07
From the viewpoint of protecting the PCV and suppressing the diffusion of radioactive materials, the filtered venting system is required. In the filtered venting system that installed in European reactors, so called Venturi scrubber system (VSC) is used. However the mechanism of the VSC is understood insufficiently. Then, it is difficult to install the VSC to Japanese reactors. In this study, to provide knowledge about the mechanism of the VSC, both experimental and numerical research works have been performed. In this paper, hydraulic behavior in a rectangular Venturi scrubber is observed by high speed camera to check the validity of the experimental method. And numerical analysis of a circular Venturi scrubber is performed by the TPFIT to confirm applicability basically. As a result the validity of the experimental method was confirmed. And, it was confirmed that the numerical results were almost same as experimental results qualitatively.
NFerdows, M.; 鈴谷 賢太郎; 川北 至信; 小原 真司*; 樹神 克明; 山本 和典; 社本 真一; 平田 孝道*; 表 研次*; 笠間 泰彦*; et al.
Abstracts of 7th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific (NT 2010)/JAIST International Symposium on Nano Technology 2010 (7th ISAMAP), p.25 - 28, 2010/09
ヘテロフラーレンCNのアモルファス構造を研究するために、パルス中性子粉末回折データを用いて、逆モンテカルロシミュレーション解析を行った。散乱関数S(Q)は、構造が不定形であることを示している。一方、原子2体分布関数(PDF)は、局所構造が、C
の構造と類似していることを示している。得られた構造は、初期モデルに強く依存する。逆モンテカルロシミュレーション法の問題について議論する。
-ray spectroscopy of neutron-rich nuclei in the uranium region through the heavy-ion transfer reaction石井 哲朗; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 小浦 寛之; 重松 宗一郎*; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; et al.
Nuclear Physics A, 805(1-4), p.257 - 259, 2008/06
中性子過剰核
Th, 
U, 
Pu, 
Cmの脱励起線を初めて測定し、それぞれ10
, 12, 8, 12, 12状態までの回転バンドを確立した。さらに
Uでは、9
状態までの八重極振動バンドを観測した。これらの原子核は、
U, 
Pu, 
Cm標的と
Oビームとの(O, 
O)及び(O, 
Ne)2核子移行反応により生成した。Si
-
検出器を用いて散乱粒子O及びNeの運動エネルギーを選択することにより、残留核の線を同定した。回転バンドの慣性能率及び中性子軌道のエネルギー準位の系統性より、中性子数152の変形閉殻が、陽子数96以上では存在するが陽子数94のPuでは消失することを明らかにした。また第1励起エネルギーの中性子数依存性より、中性子数164が球形閉殻になる可能性を示唆した。
deformed shell gap; In-beam -ray spectroscopy of neutron-rich 
Pu牧井 宏之; 石井 哲朗; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 金子 順一*; 當銘 勇人*; 市川 進一; et al.
Physical Review C, 76(6), p.061301_1 - 061301_5, 2007/12
被引用回数：28 パーセンタイル：83.47(Physics, Nuclear)Pu標的と162MeVのOビームによる(O, O), (O, 
O)中性子移行反応を用いたインビーム線分光により、Pu
と
Pu
の脱励起線の測定に初めて成功した。Puについては基底状態バンドをスピン12まで確立し、慣性能率の系統性から中性子数の変形閉殻が
Pu同位体では消滅していることを見いだした。Puの脱励起線の測定によりを挟む中性子軌道のエネルギー差が小さくなっていることを確認した。この結果からもPu同位体での変形閉殻が消滅していることを裏付けた。
-ray study of the neutron-rich nuclei of U, Pu, and Cm produced by the (O, O) reaction石井 哲朗; 重松 宗一郎*; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; 金子 順一*; et al.
Physics of Atomic Nuclei, 70(8), p.1457 - 1461, 2007/08
被引用回数：9 パーセンタイル：56.38(Physics, Nuclear)中性子過剰核U, Pu, Cmの励起準位構造をインビーム線分光法により研究した。これらの原子核は、原子力機構・東海タンデム加速器施設において、
U, Pu, Cm(O, O) 2中性子移行反応により生成した。Si -検出器を用いて散乱粒子Oを識別し、さらにOの運動エネルギーを選択することにより、残留核U, Pu, Cmの脱励起線を同定した。線測定の結果より、これらの原子核の基底回転バンドを12 状態まで確立した。回転バンドの慣性能率より、中性子数152の変形閉殻が陽子数96のCmまでは存在し、陽子数94のPuでは消失することを明らかにした。
