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論文

Magnetism induced by interlayer electrons in the quasi-two-dimensional electride Y $_{2}$ C; Inelastic neutron scattering study

玉造博夢; 村上洋一*; 倉本義夫*; 佐賀山基*; 松浦直人*; 川北至信; 松石聡*; 鷲尾康仁*; 井下猛*; 浜田典昭*; et al.

Physical Review B, 102(22), p.224406_1 - 224406_5, 2020/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.224406

Magnetic excitations in layered electride Y $_{2}$ C have been found by inelastic neutron scattering. We have observed weak but clear magnetic scattering around the wave number , but no magnetic order down to the lowest temperature measured (7 K). The imaginary part of the dynamical susceptibility deduced is well described by the Lorentz function of energy for each momentum . The width of the Lorentzian is proportional to $Q(Q^2+kappa^{2})$ with $kappa^{-1} sim 4{rm AA}$ at K. We have also found that with increasing the magnetic form factor decays faster than that of a electron in a single Y atom, which indicates a more extended magnetic moment in Y $_{2}$ C. These results provide experimental evidence that the itinerant magnetism in Y $_{2}$ C originates from the anionic electrons that reside in the interlayers. The Curie-Weiss-like behavior of the magnetic susceptibility reported in Y $_{2}$ C is ascribed to the mode coupling effects of spin fluctuations.

論文

Status of neutron spectrometers at J-PARC

梶本亮一; 横尾哲也*; 中村充孝; 川北至信; 松浦直人*; 遠藤仁*; 瀬戸秀紀*; 伊藤晋一*; 中島健次; 河村聖子

Physica B; Condensed Matter, 562, p.148 - 154, 2019/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2018.11.061

被引用回数：3 パーセンタイル：60.07(Physics, Condensed Matter)

Seven time-of-flight quasielastic/inelastic neutron scattering instruments are installed on six beamlines in the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex (JPARC). Four of these instruments are chopper-type direct-geometry spectrometers, one is a near-backscattering indirect-geometry spectrometer, and the other two are spin-echo-type spectrometers. This paper reviews the characteristic features, recent scientific outcomes, and progress in development of MLF spectrometers.

報告書

Proceedings of the User Group Meeting on MLF Spectrometers (DIRECTION 2018); October 11, 2018, Ibaraki Quantum Beam Research Center (Tokai, Ibaraki, Japan)

梶本亮一; 横尾哲也*; 松浦直人*

JAEA-Review 2018-024, 78 Pages, 2019/01

JAEA-Review-2018-024.pdf:76.52MB

平成30年10月11日、MLF中性子分光器による合同のユーザーミーティング「DIRECTION 2018」がJ-PARC MLF、高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所、総合科学研究機構の共催で開催された。本ミーティングは6つの分光器、すなわちBL01(4SEASONS)、BL02(DNA)、BL06(VIN ROSE)、BL12(HRC)、BL14(AMATERAS)、BL23(POLANO)におけるユーザー利用の活性化およびユーザーと装置の協力関係の構築を目指して開催されたものである。研究会では14件の口頭発表および21件のポスター発表が行われ、各装置を利用して行われた研究成果の紹介、各装置や試料環境に関する現状の報告がなされるとともに、装置や試料環境に関する要望や今後の展開等について密接な議論が交わされた。本報告書はこのミーティングの講演要旨および講演で使用された発表資料を収録したものである。

論文

Neutron scattering study of yttrium iron garnet

社本真一; 伊藤孝; 大西弘明; 山内宏樹; 稲村泰弘; 松浦直人*; 赤津光洋*; 樹神克明; 中尾朗子*; 茂吉武人*; et al.

Physical Review B, 97(5), p.054429_1 - 054429_9, 2018/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.054429

被引用回数：5 パーセンタイル：47.75(Materials Science, Multidisciplinary)

イットリウム鉄ガーネットの核および磁気構造と全マグノン分散を中性子散乱により調べた。低エネルギーの分散は強磁性マグノンで期待されるように14meVまで2次関数の分散を示した。積分した動的磁化率"()の虚部は低エネルギーで平方根のエネルギー依存性を示した。"()から絶対値でマグノン状態密度を求めた。その値は理論的に予想されるマグノン分散でひとつのカラリティーモードに対応する。

論文

Polar rotor scattering as atomic-level origin of low mobility and thermal conductivity of perovskite CH $_{3}$ NH $_{3}$ PbI $_{3}$

Li, B.; 川北至信; Liu, Y.*; Wang, M.*; 松浦直人*; 柴田薫; 河村聖子; 山田武*; Lin, S.*; 中島健次; et al.

Nature Communications (Internet), 8, p.16086_1 - 16086_9, 2017/06

https://doi.org/10.1038/ncomms16086

被引用回数：37 パーセンタイル：9.56(Multidisciplinary Sciences)

Perovskite CH $_{3}$ NH $_{3}$ PbI $_{3}$ exhibits outstanding photovoltaic performances, but the understanding of the atomic motions remains inadequate even though they take a fundamental role in transport properties. Here, we present a complete atomic dynamic picture consisting of molecular jumping rotational modes and phonons, which is established by carrying out high-resolution time-of-flight quasi-elastic and inelastic neutron scattering measurements in a wide energy window ranging from 0.0036 to 54 meV on a large single crystal sample, respectively. The ultrafast orientational disorder of molecular dipoles, activated at approximately 165 K, acts as an additional scattering source for optical phonons as well as for charge carriers. It is revealed that acoustic phonons dominate the thermal transport, rather than optical phonons due to sub-picosecond lifetimes. These microscopic insights provide a solid standing point, on which perovskite solar cells can be understood more accurately and their performances are perhaps further optimized.

論文

Development of spin-wave-like dispersive excitations below the pseudogap temperature in the high-temperature superconductor La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$

松浦直人*; 川村奨*; 藤田全基*; 梶本亮一; 山田和芳*

Physical Review B, 95(2), p.024504_1 - 024504_6, 2017/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.024504

被引用回数：8 パーセンタイル：45.88(Materials Science, Multidisciplinary)

Inelastic neutron scattering measurements of magnetic excitations in hole-doped high- cuprates La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ ( and 0.075) have been performed over a wide temperature range of 5 500 K extending beyond the pseudogap temperature of 360 K for . For , the two-dimensional spin-wave excitations at low temperatures are thermally robust and the dispersion is slightly softened on heating up to K. For , the spin-wave-like excitations in the upper part of the hourglass-shaped dispersion remain at K. However, further heating above K induces a broad ridge centered at ; thereby the hourglass-shaped dispersion becomes blurred above the pseudogap temperature. The localized spin nature of magnetic excitations below suggests that the pseudogap is related to a proximity to a Mott insulator rather than being a precursor of Cooper pairs.

論文

Negative correlation between electrical response and domain size in a Ti-composition-gradient Pb[(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ ) $_{1-x}$ Ti $_{x}$ ]O $_{3}$ crystal near the morphotropic phase boundary

清水大輔*; 塚田慎也*; 松浦直人*; 坂本潤哉*; 小島誠治*; 並河一道*; 水木純一郎; 大和田謙二

Physical Review B, 92(17), p.174121_1 - 174121_5, 2015/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.92.174121

被引用回数：8 パーセンタイル：53.97(Materials Science, Multidisciplinary)

Ti組成が傾斜した単結晶試料Pb[(Mg $_{1/3}$ Nb $_{2/3}$ ) $_{1-x}$ Ti $_{x}$ ]O $_{3}$ を用いてモルフォトロピック相境界(MPB)近傍の相図ならびに電気応答と結晶コヒーレンス長の相関を調べた。結晶は29mol%と34.7mol%付近に相境界がありそれらは単斜晶相MB-単斜晶相MC,単斜晶相MC-正方晶相境界と対応する。結晶コヒーレンス長のTi濃度依存性は電気応答と強い負の相関を示しており、これらはMPB近傍におけるドメインサイズ効果として説明可能である。

論文

Neutron scattering study of spin fluctuations in La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ by four-dimensional mapping of neutron cross-sections using the 4SEASONS chopper spectrometer

脇本秀一; 池内和彦*; 新井正敏; 藤田全基*; 梶本亮一; 川村奨*; 松浦直人*; 中島健次; 山田和芳*

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034013_1 - 034013_6, 2015/09

https://doi.org/10.7566/JPSCP.8.034013

Previous neutron results of La $_{2-x}$ Sr $_{x}$ CuO $_{4}$ (LSCO) by TOF measurements revealed that magnetic dynamical structure factor has a maximum at 18 meV. To clarify the origin of the maximum, we carried out 4 dimensional mapping of dynamical structure factor to see details of both magnons and phonons. We found that = 0 shows ordinary spin waves while = 0.08 shows a maximum at 18 meV where -independent phonon branch crosses. This imply that in superconducting compositions phonon may also indirectly related to the superconductivity.

論文

Temperature dependence of spin fluctuations in underdoped La $_{1.90}$ Sr $_{0.10}$ CuO

佐藤研太朗*; 松浦直人*; 藤田全基*; 梶本亮一; Ji, S.*; 池内和彦*; 中村充孝; 稲村泰弘; 新井正敏; 榎木勝徳*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.017010_1 - 017010_6, 2014/06

https://doi.org/10.7566/JPSCP.3.017010

We studied the temperature dependence of spin excitation in the underdoped La $_{1.90}$ Sr $_{0.10}$ CuO $_{4}$ in a wide energy range. At low temperature, a clear magnetic signal emerging from incommensurate (IC) (0.50.09, 0.5) positions was observed. The low-energy (10 meV) IC signal was confirmed at 200K, while the IC signal gradually merges upon warming and turns into a single commensurate peak centered at (0.5, 0.5) at 300 K. The overall spectral shape above 60 meV measured at 5 K and 350 K was almost the same, meaning the weak thermal effect on the high-energy dispersion relation. This weak change in the high-energy dispersion is consistent with the localized spin picture, whereas the robust IC structure against the temperature would be difficult to explain within a simple stripe model.

論文

Damped soft phonons and diffuse scattering in (Bi $_{1/2}$ Na $_{1/2}$ )TiO $_{3}$

松浦直人*; 飯田裕之*; 廣田和馬*; 大和田謙二; 野口祐二*; 宮山勝*

Physical Review B, 87(6), p.064109_1 - 064109_10, 2013/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.87.064109

被引用回数：23 パーセンタイル：24.45(Materials Science, Multidisciplinary)

(Bi $_{1/2}$ Na $_{1/2}$ )TiO $_{3}$ においては600K付近を最大とする誘電率の緩やかな温度変化の他、それに伴う圧電効果の減少が脱分極温度460K-480Kより上で観測される。その起源を中性子散乱を用いて調べた。その結果、点近傍で強く過減衰したwater-fall的ソフトフォノンが脱分極温度付近で観測されたほか、M点においては誘電率の温度依存性に対応する温度依存性を持つ超格子反射が観測された。これらは、正方晶/菱面体晶相が共存するなかでの強誘電クラスターのダイナミックな性質、これらは脱分極やwater-fallを与える、が重要であることを示している。

論文

Ni-substitution effects on the spin dynamics and superconductivity in La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ CuO $_{4}$

松浦直人*; 藤田全基*; 平賀晴弘*; 古府麻衣子*; 木村宏之*; 脇本秀一; Perring, T. G.*; Frost, C. D.*; 山田和芳*

Physical Review B, 86(13), p.134529_1 - 134529_8, 2012/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.86.134529

被引用回数：6 パーセンタイル：71.86(Materials Science, Multidisciplinary)

Systematic inelastic neutron scattering studies have been performed on La $_{1.85}$ Sr $_{0.15}$ Cu $_{1-y}$ Ni $_{y}$ O $_{4}$ in order to elucidate the microscopic mechanism of magnetic Ni impurity doping effects on spin dynamics and superconductivity. In contrast to Zn doping, which precipitates static or quasistatic spin correlations around dopant, Ni doping remarkably reduces $E_{rm comme}$ , the minimum energy of the upward branch of the hourglass-shaped magnetic dispersion where a commensurate magnetic peak is observed. Ni doping at further reduces $E_{rm comme}$ to zero energy and broadens the distribution of $E_{rm comme}$ , corresponding to the appearance of the normal state at base temperature ( K) as well as the broadening of the superconducting transition.

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2009年度

住谷秀一; 松浦賢一; 渡辺均; 中野政尚; 竹安正則; 藤田博喜; 磯崎徳重; 森澤正人; 水谷朋子; 國分祐司; et al.

JAEA-Review 2011-004, 161 Pages, 2011/03

JAEA-Review-2011-004.pdf:4.09MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2009年4月から2010年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気,海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

論文

Magnetic and superconducting properties of CeRhGe and CePtSi

広瀬雄介*; 西村尚人*; 本多史憲*; 杉山清寛*; 萩原政幸*; 金道浩一*; 竹内徹也*; 山本悦嗣; 芳賀芳範; 松浦直人*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 80(2), p.024711_1 - 024711_12, 2011/02

https://doi.org/10.1143/JPSJ.80.024711

被引用回数：5 パーセンタイル：57.14(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic and superconducting properties of CeRhGe and CePtSI have been investigated by bulk property measurements and neutron scattering experiments. CeRhGe was found to order antiferromagnetically with an ordered moment 1.3 $mu_{rm B}$ /Ce along the -axis of the orthorhombic unit cell. High pressure resistivity measurements revealed a suppression of the antiferromagnetic transition with increasing pressure and the occurrence of superconductivity near the critical pressure where antiferromagnetism vanishes. Quantum-critical characteristics are expected to these compounds.

報告書

環境放射線(能)監視マニュアル

住谷秀一; 松浦賢一; 中野政尚; 竹安正則; 森澤正人; 小沼利光; 藤田博喜; 水谷朋子; 渡辺一*; 菅井将光*

JAEA-Review 2009-064, 166 Pages, 2010/03

JAEA-Review-2009-064.pdf:11.08MB

日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所では、再処理施設保安規定に定める環境放射能監視計画及び海洋環境放射能監視計画並びに茨城県東海地区環境放射線監視委員会の定める環境放射線監視計画に基づき、再処理施設周辺の環境放射線及び放射能の監視を行っている。また、研究所あるいは周辺事業所において事故等が発生したときは緊急時モニタリングを実施するため、原子力災害対策特別措置法に基づく放射線監視設備及び原子力防災資機材等を整備している。本マニュアルは、放射線管理部環境監視課が所掌するおもに陸上環境監視業務に使用する(1)放射線(能)監視設備,(2)気象観測設備,(3)データ収集処理システム、の機器構成及び取り扱い等について取りまとめたものであり、1979年6月の制定以来、保安規定及び環境監視計画等の変更に伴い、1980年5月及び1983年12月の追加・改訂、1993年2月の全面改訂(PNC TN8520 93-001)を経て運用されてきた。前回改訂から16年が経過し、設備・機器の一部が更新されたこと、2001年の原子力災害対策特別措置法施行後、同法に基づき放射線監視設備及び原子力防災資機材等が整備されたことを踏まえ、記載項目全般について見直し,改訂を行った。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2008年度

武石稔; 住谷秀一; 松浦賢一; 渡辺均; 中野政尚; 竹安正則; 磯崎久明*; 磯崎徳重; 森澤正人; 藤田博喜; et al.

JAEA-Review 2009-048, 177 Pages, 2009/12

JAEA-Review-2009-048.pdf:19.3MB
JAEA-Review-2009-048(errata).pdf:0.12MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2008年4月から2009年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気,海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

報告書

東海再処理施設周辺の環境放射線モニタリング結果; 2007年度

武石稔; 松浦賢一; 渡辺均; 中野政尚; 竹安正則; 磯崎久明; 磯崎徳重; 森澤正人; 藤田博喜; 國分祐司; et al.

JAEA-Review 2008-057, 155 Pages, 2008/11

JAEA-Review-2008-057.pdf:2.15MB

核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構東海研究開発センター核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2007年4月から2008年3月までの間に実施した環境モニタリングの結果、及び大気, 海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況の内訳等については付録として収録した。

報告書

受動的安全性を具備した低減速軽水炉に関する技術開発(受託研究)

岩村公道; 大久保努; 秋江拓志; 久語輝彦; 与能本泰介; 呉田昌俊; 石川信行; 長家康展; 新谷文将; 岡嶋成晃; et al.

JAERI-Research 2004-008, 383 Pages, 2004/06

JAERI-Research-2004-008.pdf:21.49MB

本報告書は、日本原子力研究所,日本原子力発電,日立製作所,東京工業大学が財団法人エネルギー総合工学研究所からの委託を受けて平成1214年度に実施した革新的実用原子力技術開発提案公募事業「受動的安全性を具備した低減速軽水炉に関する技術開発」の成果をまとめたものである。本提案公募事業では、エネルギーの長期安定供給を確保するとともに、コスト競争力の強化,プルトニウムの有効利用,使用済燃料蓄積量の低減など、原子力発電及び核燃料サイクルが直面する課題の解決、及び安全性・経済性にかかわる技術の一層の向上を図るため、既に実用化している軽水炉技術を最大限に活用し、中性子の減速を抑制して転換比を上げることにより燃料の増殖,高燃焼度・長期サイクル運転,プルトニウムリサイクルが可能となる低減速軽水炉の開発を実施した。炉心設計,プラントシステム設計とともに、熱流動成立性,炉物理的成立性,燃料の安全性,燃料サイクルの検討を実施し、実用化へ向けた成立性の見通しを得た。

口頭

JRR-3における三軸分光器の高度化

目時直人; 金子耕士; 松田雅昌; 平賀晴弘*; 山口泰男*; 大山研司*; 山田和芳*; 松浦直人*; 廣田和馬*; 佐藤卓*

no journal, ,

JRR-3をJ-PARC/MLFと共存する新時代にふさわしい施設としてグレードアップする活動の中から、本講演ではJAEAが所有する三軸分光器の高度化と、JAEA,東北大学関係者,大阪大学及び東京大学物性研究所が共同で行っているCuモノクロメータの導入に関して報告する。TAS-1は充実した偏極アクセサリーに加えて、水平垂直集光大型PGモノクロメータ(30cm10cm)と2次元集光Cuモノクロメータの導入を予定している。東北大学金属材料研究所で育成されたCu単結晶を用いたモノクロメータをTAS-2で使用し、(200)反射を用いて実用的な強度で30meV以上の非弾性散乱実験が行えることを確認した。LTASは多重化アナライザを導入し、バナジウム非干渉性散乱の強度比で3-40程度まで測定効率を向上させ、偏極オプションの導入も加倉井らにより開始されている。

口頭

Study of complex magnetic structures in frustrated magnets by means of polarized neutrons

加倉井和久; 脇本秀一; 松田雅昌*; 石渡晋太郎*; 奥山大輔*; 田口康二郎*; 十倉好紀*; 西正和*; 中島多朗*; 満田節生*; et al.

no journal, ,

In studying modern functional materials, one is often confronted with complex spin configurations, for example, non-collinear, incommensurate magnetic structure such as helimagnetic structure as a result of frustrated magnetic interactions. Since the giant functional responses in these materials are direct consequences of these complicated magnetic structures, the detailed knowledge of the structure is mandatory to understand the essence of the magnetic functional materials. In this presentation some recent results on complex magnetic materials such as frustrated and multiferroic systems are reported, where the polarized neutron investigations provided important insight into the complex behavior of these functional materials.

口頭

Polarised neutron spectrometer, POLANO, at J-PARC attempts at understanding novel magnetism

大山研司*; 横尾哲也*; 伊藤晋一*; 鈴木純一*; 岩佐和晃*; 佐藤卓*; 吉良弘*; 坂口佳史*; 猪野隆*; 奥隆之; et al.

no journal, ,

We aim at constructing a polarisation analysis neutron spectrometer at Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) based on a collaboration of KEK and Tohoku Univ. The proposed instrument, named POLANO, is designed as a compact chopper spectrometer with a rotary detector bank ( $L_{1}$ = 17.5 m, $L_{2}$ = 2.5 m). At the first phase of the project, we will concentrate the $E_{i} <$ 30 meV region using a fan type bender supermirror spin analyser because rich scientific targets in basic and application materials science exist in this region. In the second phase, we will try to install a $^{3}$ He spin filter analyser for the $E_{f} >$ 100 meV region. This project passed in the final board of J-PARC on SEP-2011, and the construction has been authorized already.