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論文

New antiferromagnetic order with pressure-induced superconductivity in EuFe$$_2$$As$$_2$$

池田 修悟*; 土屋 優*; Zhang, X.-W.*; 岸本 俊二*; 亀卦川 卓美*; 依田 芳卓*; 中村 博樹; 町田 昌彦; Glasbrenner, J.*; 小林 寿夫*

Physical Review B, 98(10), p.100502_1 - 100502_6, 2018/09

 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

新規超伝導物質の発現機構を解明するためには磁性と超伝導性の関係を理解することが重要である。我々は鉄ヒ素超伝導体の一つであるEuFe$$_2$$As$$_2$$に対して$$^{57}$$Fe核共鳴前方散乱(NFS)を用い、2.4から3.0GPaの圧力範囲で、Fe副格子での反強磁性と超伝導の共存を発見した。Fe副格子の磁性状態は2.7GPaでストライプ型反強磁性から超伝導を伴う新しい反強磁性秩序へと変化した。超伝導転移温度以下で、超伝導とともに新しい反強磁性が発展しているのが、NFSの温度依存性から明らかになった。この2種類の秩序の非自明な相関は鉄系超伝導体における磁性と超伝導の新しく興味深い関係性を証明するものである。

論文

Silicon avalanche photodiode linear-array detector with multichannel scaling system for pulsed synchrotron X-ray experiments

岸本 俊二*; 三井 隆也; 春木 理恵*; 依田 芳卓*; 谷口 敬*; 島崎 昇一*; 池野 正弘*; 斉藤 正俊*; 田中 真伸*

Journal of Instrumentation (Internet), 10(5), p.C05030_1 - C05030_6, 2015/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:55.5(Instruments & Instrumentation)

We developed an X-ray detector system using a 64-pixel silicon avalanche photodiode Si-APD linear array and fast pulse-counting electronics for multichannel scaling. The Si-APD linear array consists of 64 pixels each 0.01$$times$$0.02 cm$$^{2}$$ in size, with a pixel pitch of 0.015 cm and depletion depth of 0.001 cm. The fast electronics, consisting of an ultrafast application-specific integrated circuit and field-programmable gate arrays, can record both the position and timing of X-rays arriving at each pixel of the linear array with 1 ns pulse-pair resolution. The count distribution was measured using 14.4 keV synchrotron X-rays for nuclear resonant forward scattering experiments on $$^{57}$$Fe, and the spatial resolution was improved by inclining the detector. We also successfully measured amorphous alloy Fe$$_{78}$$Si$$_{9}$$B$$_{13}$$ during heating.

論文

Nuclear resonant scattering measurements on $$^{57}$$Fe by multichannel scaling with a 64 pixel silicon avalanche photodiode linear-array detector

岸本 俊二*; 三井 隆也; 春木 理恵*; 依田 芳卓*; 谷口 敬*; 島崎 昇一*; 池野 正弘*; 斉藤 正俊*; 田中 真伸*

Review of Scientific Instruments, 85(11), p.113102_1 - 113102_5, 2014/11

 被引用回数:5 パーセンタイル:60.1(Instruments & Instrumentation)

We developed a silicon avalanche photodiode (Si-APD) linear-array detector for use in nuclear resonant scattering experiments using synchrotron X-rays. The Si-APD linear array consists of 64 pixels (pixel size: 0,01$$times$$0.02 cm$$^{2}$$) with a pixel pitch of 0.015 cm and depletion depth of 0.001 cm. An ultrafast frontend circuit allows the X-ray detector to obtain a high output. High-performance integrated circuits achieve multichannel scaling over 1024 continuous time bins with a 1 ns resolution for each pixel without dead time. The multichannel scaling method enabled us to record a time spectrum of the 14.4 keV nuclear radiation at each pixel with a time resolution of 1.4 ns (FWHM). This method was successfully applied to nuclear forward scattering and nuclear small-angle scattering on $$^{57}$$Fe.

論文

X-ray detection capability of a BaCl$$_{2}$$ single crystal scintillator

越水 正典*; 小野寺 和也*; 錦戸 文彦*; 春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 岸本 俊二*; 浅井 圭介*

Journal of Applied Physics, 111(2), p.024906_1 - 024906_5, 2012/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:39(Physics, Applied)

The X-ray detection capability of a scintillation detector equipped with a BaCl$$_{2}$$ single crystal was evaluated. The scintillation decay kinetics can be expressed by a sum of two exponential decay components. The fast and slow components have lifetimes of 1.5 and 85 ns, respectively. The total light output is 5% that of YAP:Ce. A subnanosecond timing resolution was obtained. The detection efficiency of a 67.41 keV X-ray is 87% for a detector equipped with a BaCl$$_{2}$$ crystal 6-mm thick. Thus, excellent timing resolution and high detection efficiency can be simultaneously achieved. Additionally, luminescence decay characteristics under vacuum ultraviolet excitation have been investigated. Radiative decay of self-trapped excitons is thought to be responsible for the fast scintillation component.

論文

Investigation on new scintillators for subnanosecond time-resolved X-ray measurements

春木 理恵; 澁谷 憲悟*; 錦戸 文彦*; 越水 正典*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*

Journal of Physics; Conference Series, 217, p.012007_1 - 012007_4, 2010/05

 被引用回数:1 パーセンタイル:40.37

We investigated new X-ray detectors for nuclear resonant scattering measurements with high energy X-rays. The organic-inorganic perovskite scintillator of phenethylamine lead halide ((C$$_{6}$$H$$_{5}$$C$$_{2}$$H$$_{4}$$NH$$_{3}$$)$$_{2}$$PbX$$_{4}$$) (X:Br, I) was used. These compounds have fast light emission due to an exciton. They include heavy atoms, which make the detector to have high efficiency to high energy X-rays. The merit of these scintillators is that we can make a thick crystal compared to a Si wafer which is used in an avalanche photo-diode detector. We successfully measured 67.41 keV X-ray signals, the energy of $$^{61}$$Ni nuclear resonant scattering, with high detection efficiency of 42.5% by the scintillator.

論文

Nuclear resonant scattering of synchrotron radiation by Yb nuclides

増田 亮*; 東谷口 聡*; 北尾 真司*; 小林 康浩*; 瀬戸 誠*; 三井 隆也; 依田 芳卓*; 春木 理恵*; 岸本 俊二*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(9), p.094716_1 - 094716_4, 2006/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.14(Physics, Multidisciplinary)

Yb核種の放射光核共鳴散乱を初めて観測することに成功した。励起準備は$$^{171}$$Ybの第二励起状態及び$$^{172}$$Yb, $$^{174}$$Yb, $$^{176}$$Ybの第1励起状態の4つである。それぞれの励起状態のエネルギーと半減期は、$$^{171}$$Ybの第二励起状態、$$^{172}$$Yb, $$^{174}$$Yb, $$^{176}$$Ybの第1励起状態の順に、75.878$$pm$$0.007keV, 1.55$$pm$$0.12ns, 78.737$$pm$$0.004keV, 1.71$$pm$$0.13ns, 76.465$$pm$$0.006keV, 1.76$$pm$$0.04ns, 82.154$$pm$$0.006keV, 1.82$$pm$$0.09nsと見積もられた。Ybの放射光核共鳴散乱は、Ybを含む物質の研究に有益な測定手段となることが期待される。

口頭

放射光核共鳴非干渉性散乱の共鳴核数に対する変化について

増田 亮; 北尾 真司*; 小林 康浩*; 瀬戸 誠*; Zhang, X.*; 岸本 俊二*; 春木 理恵*

no journal, , 

放射光核共鳴散乱法では、電荷状態や内部磁場などの電子系の状態の情報を得るために干渉性弾性散乱の時間スペクトルを観測する。一方、非干渉性弾性散乱はその時間スペクトルに電子状態を反映した時間構造が得られにくいため、あまり用いられてこなかった。しかし、2004年にCa$$^{57}$$FeO$$_3$$の磁気相転移の前後で行われた放射光核共鳴散乱実験において、非干渉性弾性散乱の強度が著しく変化することが報告され、その変化は磁気相転移に伴って起こった超微細構造の変化が非干渉性弾性散乱強度に影響を与えたものと考えられた。その変化を定量的に評価すべく、変化がメスバウアー有効厚に依存するとの考えに基づいて、$$^{57}$$Fe共鳴核の存在比に対する核共鳴非干渉性散乱強度の変化を検証する実験をFe$$_2$$O$$_3$$を用いて行った。また、共鳴核の量に対する非干渉性弾性散乱強度の評価の他、その評価法に基づいて、超微細構造の変化に対する非干渉性弾性散乱強度の変化についても検討した。

口頭

ヨウ化カリウム溶液のI-127核共鳴準弾性散乱

春木 理恵; 今井 康彦*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 依田 芳卓*; 岸本 俊二*

no journal, , 

核共鳴散乱は核種特有の共鳴エネルギーを用いるため、溶液中のイオンなどの微量な元素のダイナミクスを特定するのに有効である。本研究では、I-127の第1励起準位(57.6keV,半減期1.9ns)を用いたヨウ化カリウム溶液中の、ヨウ素の核共鳴準弾性散乱によるダイナミクスの研究を行った。57.6keVのX線の単色化には、サファイア単結晶の後方散乱モノクロメータを用いて、検出には高速シンチレータを用いた。ヨウ化カリウムからの核共鳴散乱スペクトルは、前方散乱による装置関数からの広がりを見せており、ヨウ素イオンの溶液中での拡散運動の大きさを示唆していると考えられる。

口頭

Diffusive motion of atoms in a solution studied by nuclear resonant scattering

春木 理恵; 今井 康彦*; 依田 芳卓*; 越水 正典*; 錦戸 文彦*; 澁谷 憲悟*; 黒葛 真行*; 岸本 俊二*

no journal, , 

Nuclear resonant inelastic scattering is applied to various nuclei and materials with the progress of the third generation synchrotron facilities. In this presentation, we retrieved the previous formula of integration. The integration with wave functions is treated as Fourier transformation; which makes free from parameter limit. This analysis is applied to hexa-cyano complex in an aquious solution, in which iron atom and legand is strongly bonded and total complex system diffuses as a particle. This method also can be applied to nuclear resonant quasi-elastic scattering analysis using other nuclei, such as $$^{40}$$K, $$^{119}$$Sn, $$^{127}$$I and $$^{201}$$Hg with higher excitation energy or larger mass. Some noticeable points in handling the dynamics of the diffusing system in the analysis is discussed.

口頭

放射光X線時間分光実験のための鉛添加プラスチックシンチレータ特性評価

岸本 俊二*; 錦戸 文彦*; 春木 理恵; 越水 正典*

no journal, , 

鉛添加(5%(重量)程度)プラスチックシンチレータNE142(EJ256, 発光寿命1.7ns)を使ったX線検出器を放射光X線ビームによるメスバウアー分光法に用いて、ニッケル61(励起準位: 67.4keV、半減期:5.3ns)核共鳴散乱実験への応用を行っている。入射X線エネルギーを核共鳴準位にあわせ、ドップラーシフトによるメスバウアー吸収分光を行うもので、固体中の核共鳴元素について、磁性や価数など電子状態を調べることができる。即発電子散乱線から区別して励起原子核からの微弱$$gamma$$線を検出するため、サブナノ秒時間分解能や高エネルギーX線領域でも十分な検出効率を持つ時間検出器が必要とされる。メスバウアー分光法で重要な時間スペクトル測定の場合、ピークとその後の裾部分(ピークより10ns以後)とで5桁以上の計数値の比(peak/tail)が必要となる。そのためわれわれは、市販のプラスチックシンチレータNE142の形状・研磨の異なるものを用意して、特性評価を改めて行った。シンチレータの形状・研磨によって、波高分布と時間スペクトルを実験とシミュレーション(Geant4)とを併せて検討している。

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