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論文

Magnetic field induced triple-$$q$$ magnetic order in trillium lattice antiferromagnet EuPtSi studied by resonant X-ray scattering

田端 千紘*; 松村 武*; 中尾 裕則*; 道村 真司*; 垣花 将司*; 稲見 俊哉*; 金子 耕士; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 88(9), p.093704_1 - 093704_5, 2019/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:25.43(Physics, Multidisciplinary)

The magnetic order in the magnetic-fild-induced so-called A phase of cubic chiral antiferromagnet EuPtSi was investigated by resonant X-ray scattering (RXS) near the Eu $$L_{2}$$ edge. The high flux RXS signal under the magnetic field applied along [111] revealed the first and second order satellite magnetic reflections, indicating that the A phase is a triple-$$q$$ magnetic ordered state that is described by three propagation vectors lying in the plane normal to the magnetic field direction; $$q_1$$, $$q_2$$, and $$q_3$$. With the high resolution in the reciprocal space achieved in the RXS measurement, it is suggested that the triple-$$q$$ order strongly couples with the underlying crystal lattice. The triple-$$q$$ magnetic order is discussed in the context of a magnetic skyrmion lattice on which the geometrical frustration may play a crucial role.

論文

Large ferroquadrupole moment induced in the octupole-ordered Ce$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$ revealed by high-resolution X-ray diffraction

稲見 俊哉; 道村 真司*; 林 佑弥*; 松村 武*; 世良 正文*; 伊賀 文俊*

Physical Review B, 90(4), p.041108_1 - 041108_5, 2014/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:56.23(Materials Science, Multidisciplinary)

高分解能X線回折実験をCe$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$に対して行った。この化合物は$$T_O$$=1.4K以下で反強八極子秩序(AFO)を示し、このAFO相では強四極子とそれに伴う菱面体歪みが誘起されることが理論的に示唆されている。我々は、$$T_O$$以下でのBragg反射の分裂を観測し、ユニットセルは[111]に伸びた菱面体であることを見出した。我々はさらに誘起四極子の大きさを得られた剪断歪みから評価し、AFO相で四極子は縮んでいないことを見出した。

論文

Valence state in Ce-based heavy fermion compounds at high magnetic fields

松田 康弘*; Her, J.-L.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 海老原 孝雄*; 網塚 浩*

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.011044_1 - 011044_6, 2014/06

CeRh$$_2$$Si$$_2$$の放射光X線吸収実験を32Tまでのパルス強磁場下で行った。Ceの価数は5Kで3+よりわずかに大きく、20T以上の磁場印加に伴い減少する。磁場誘起の価数変化は磁化過程のメタ磁性転移に対応している。この現象は我々の以前に行ったCeRu$$_2$$Si$$_2$$の結果に似ており、Ce系重い電子系化合物に共通の現象と思われる。

論文

Multipole order and fluctuation in Ce$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$ studied by resonant X-ray diffraction

松村 武*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 大坪 亨*; 谷田 博司*; 伊賀 文俊*; 世良 正文*

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.014008_1 - 014008_6, 2014/06

Ce$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$の1.5K以下の$$T_{beta}$$型反強八極子秩序相(AFO)を磁場中共鳴X線回折法で研究し、AFO相の磁場誘起の多極子を同定した。$$Gamma_8$$ 4重項結晶場基底状態における$$T_{beta}$$型AFO相に対する平均場近似では、$$O_{22}$$$$O_{20}$$が最も誘起される反強四極子と予想される。しかし、この予想に反して、主な誘起モーメントは$$O_{xy}$$型反強四極子と分かった。

論文

Magnetic-field-induced charge order in the filled skutterudite SmRu$$_{4}$$P$$_{12}$$; Evidence from resonant and nonresonant X-ray diffraction

松村 武*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 林 佑弥*; 伏屋 健吾*; 松田 達磨*; 東中 隆二*; 青木 勇二*; 菅原 仁*

Physical Review B, 89(16), p.161116_1 - 161116_5, 2014/04

 被引用回数:12 パーセンタイル:42.82(Materials Science, Multidisciplinary)

SmRu$$_4$$P$$_{12}$$$$T_{rm MI}=16.5$$K以下の反強磁性相と$$T_{rm MI}$$$$T^*$$(=14K)間の中間相を共鳴と非共鳴のX線回折法で研究した。中間相では非共鳴の$$q$$=(1,0,0)のThomson散乱が磁場によって誘起される。この現象は理論的に予言されている$$p$$バンドの電荷秩序を反映した原子変位によって引き起こされている。同時にSmの磁場方向の反強磁性モーメントが強調され、これは$$Gamma_7-Gamma_8$$結晶場状態の交互配列を反映していると考えられる。この結果は、軌道に依存した$$p$$-$$f$$混成とpバンドのネスティング不安定性がPrRu$$_4$$P$$_{12}$$やPrFe$$_4$$P$$_{12}$$と同様な非従来型電荷秩序を引き起こしていることを示している。

論文

Evidence for hidden quadrupolar fluctuations behind the octupole order in Ce$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$ from resonant X-ray diffraction in magnetic fields

松村 武*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 大坪 亨*; 谷田 博司*; 伊賀 文俊*; 世良 正文*

Physical Review B, 89(1), p.014422_1 - 014422_13, 2014/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:45.81(Materials Science, Multidisciplinary)

Ce$$_{0.7}$$La$$_{0.3}$$B$$_6$$の多極子秩序相(IV相)を磁場中共鳴X線回折法で研究した。入射X線の直線偏光を回転するダイアモンド移相子と結晶アナライザを用いることにより全偏光解析を行い、磁場中の秩序変数を同定した。解析結果は、$$Gamma_{rm 5g}$$四極子が$$Gamma_{rm 3g}$$より磁場によってより誘起されることを示しており、これは$$Gamma_{rm 3g}$$が主要な誘起秩序変数であるとする平均場計算の結果と一致しない。したがって、我々は、$$Gamma_{rm 5g}$$四極子の大きな揺らぎが八極子秩序の背後に隠れていると考えている。

論文

X-ray backscattering study of crystal lattice distortion in hidden order of URu$$_2$$Si$$_2$$

田端 千紘*; 稲見 俊哉; 道村 真司*; 横山 淳*; 日高 宏之*; 柳澤 達也*; 網塚 浩*

Philosophical Magazine, 94(32-33), p.3691 - 3701, 2014/00

 被引用回数:12 パーセンタイル:36.1(Materials Science, Multidisciplinary)

We performed synchrotron X-ray diffraction measurements on a small single crystal of URu$$_2$$Si$$_2$$. A backscattering diffraction setup (2$$thetasim179.81^circ$$) in combination with a Si(6 6 0) monochromator ensures a high instrumental resolution of $$Delta d/d sim 7.3 times 10^{-6}$$, where $$d$$ denotes a lattice-plane spacing and $$Delta d$$ is its spread expressed as the full width at half maximum (FWHM). We carefully measured the (5 5 0) Bragg peak in the temperature range between 5 and 25 K, and found it to show no signature of broadening and splitting when "Hidden Order (HO)" sets in below 17.5 K. Temperature variation of the peak position closely follows the behaviour of the known linear thermal expansion coefficient. Detailed analysis of the peak width reveals that the tetragonal fourfold rotational symmetry of URu$$_2$$Si$$_2$$ is conserved in HO within the experimental accuracy of the orthorhombicity of $$|b-a|/(b+a)leq3.0times10^{-5}$$.

論文

Temperature and magnetic field dependent Yb valence in YbRh$$_2$$Si$$_2$$ observed by X-ray absorption spectroscopy

中井 裕人*; 海老原 孝雄*; 筒井 智嗣*; 水牧 仁一朗*; 河村 直己*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 中村 俊幸*; 近藤 晃弘*; 金道 浩一*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 82(12), p.124712_1 - 124712_5, 2013/12

 被引用回数:7 パーセンタイル:46.86(Physics, Multidisciplinary)

重い電子化合物であるYbRh$$_2$$Si$$_2$$のYb価数の温度磁場依存性をX線吸収分光で観測した。測定からは、何れも突然の変化なしに、Yb価数が2Kから200Kの範囲で温度の下降に伴い減少することと、0Tから33Tの範囲で磁場の増加に伴い増加することが明かになった。Ybの価数は、磁場と温度に依存して、2.92から2.96の範囲であった。価数が2Kでは0Tで2.92で33Tで2.93である点で、YbRh$$_2$$Si$$_2$$は価数揺動状態にあることがわかり、高磁場でも整数価数に届かない。これらの結果はYbの価数が整数価数の3+に非常に近く、降温に伴い減少し、磁場の印加に伴い3+に近づくというこれまでの知識を支持するものである。

論文

Synchrotron X-ray spectroscopy study on the valence state in $$alpha$$- and $$beta$$-TbAlB$$_4$$ at low temperature and high magnetic fields

松田 康弘*; 中村 俊幸*; 久我 健太郎*; 中辻 知*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 河村 直己*; 水牧 仁一朗*

Journal of the Korean Physical Society, 62(12), p.1778 - 1781, 2013/06

 被引用回数:8 パーセンタイル:43.55(Physics, Multidisciplinary)

$$alpha$$-および$$beta$$-YbAlB$$_4$$中のYbイオンの価数をX線吸収および発光分光で2Kから280Kの温度範囲で測定した。価数は温度とともに3価に向かってゆっくり増加し、価数揺動の特性温度は約290Kと分かった。40Kで32Tまでの磁場を印可しYbの価数のわずかな増加($$sim$$0.002)も観測した。

論文

Double phase-plate setup for chromatic aberration compensation for resonant X-ray diffraction experiments

稲見 俊哉; 道村 真司*; 松村 武*

Journal of Physics; Conference Series, 425(13), p.132011_1 - 132011_5, 2013/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:11.15

共鳴X線回折は軌道,磁気,電荷秩序を検出する有力な手法である。秩序変数の対称性は入射偏光と秩序パラメータの相対角依存性から決定される。極限環境下での測定に適した新しい方法では、これは、ダイヤモンド移相子を使って入射偏光回転させることによって達成される。この手法の問題点は低エネルギーX線の強度が減少することである。高い偏光度とX線強度を両立させるためわれわれは2つのダイヤモンド移相子を用い色収差補正をした光学系を構築した。SPring-8 BL22XUでのテスト実験では、300ミクロン2枚の移相子で96%の直線偏光度を6.15keVで達成した。これは、500ミクロン1枚での90%の偏光度にくらべ格段の進歩である。

論文

Structural investigation of magnetocapacitive SmMnO$$_3$$

前田 裕貴*; 石黒 友貴*; 本田 孝志*; Jung, J.-S.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 木村 剛*; 若林 裕助*

Journal of the Ceramic Society of Japan, 121(3), p.265 - 267, 2013/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:81.66(Materials Science, Ceramics)

磁気容量性物質SmMnO$$_3$$の構造変化を磁場中X線回折実験から研究した。この反強磁性体は数テスラの磁場が印加されたときのみ誘電率に9Kで跳びを示す。磁場中X線回折実験からはc面内(Pbnm)の原子変移を伴う構造変化はないことが明らかになったが、60Kでの反強磁性転移によりMnO$$_6$$八面体の大きな回転が生じることがわかった。この回転は交換相互作用を通したエネルギーの獲得を最大にするように起こっている。

論文

High-magnetic-field X-ray absorption and magnetic circular dichroism spectroscopy in the mixed-valent compound YbAgCu$$_4$$

中村 俊幸*; 松田 康弘*; Her, J.-L.*; 金道 浩一*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 水牧 仁一朗*; 河村 直己*; 鈴木 基寛*; Chen, B.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(11), p.114702_1 - 114702_11, 2012/11

 被引用回数:11 パーセンタイル:37.58(Physics, Multidisciplinary)

価数揺動系であるYbAgCu$$_4$$のX線吸収分光と円二色性の測定を35Tまで行い、得られた価数のH-T相図と磁化を比較することから、メタ磁性転移の起源が価数転移であることを明らかにした。円二色性はYb$$^{3+}$$でのみ観測され、Yb$$^{2+}$$では観測されなかった、一方で、四重極遷移に伴う円二色性スペクトルを観測し、理論計算からこれを明らかにした。

論文

Suppression of $$f$$-electron itinerancy in CeRu$$_2$$Si$$_2$$ by a strong magnetic field

松田 康弘*; 中村 俊幸*; Her, J. L.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 金道 浩一*; 海老原 孝雄*

Physical Review B, 86(4), p.041109_1 - 041109_4, 2012/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:59.36(Materials Science, Multidisciplinary)

典型的な重い電子系物質であるCeRu$$_2$$Si$$_2$$におけるCeの価数状態を1.8Kで40Tまでの強磁場下で放射光X線吸収分光法から研究した。価数は重い電子状態から予想されるように3価よりわずかに大きく、磁場の印加に伴い3価へ向かって減少した。磁場誘起の価数減少はCeRu$$_2$$Si$$_2$$中の4$$f$$電子の遍歴性が強磁場によって抑制されたことを示している。抑制は緩やかでかつ8T近傍のメタ磁性転移を反映して特徴的な磁場依存性を示した。

論文

Resonant X-ray diffraction study of multipole ordering in the ferromagnetic compound CePd$$_3$$S$$_4$$

道村 真司*; 稲見 俊哉; 松岡 英一*; 綿引 正倫*; 谷垣 勝己*; 小野寺 秀也*

Journal of the Physical Society of Japan, 81(4), p.044711_1 - 044711_5, 2012/04

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.07(Physics, Multidisciplinary)

CePd$$_3$$S$$_4$$の共鳴X線回折実験を強磁性転移温度6.3K以下の四極子秩序構造を調べる目的でCeの$$L$$$$_{3}$$吸収端で行った。CePd$$_3$$S$$_4$$の磁気構造はキャント角51度でキャントした強磁性と報告されており、したがって、この複雑な磁気構造の原因として四極子の同時秩序が考えられている。われわれは、禁制反射003と104の回折強度を方位角の関数として$$pi$$-$$pi$$'と$$pi$$-$$sigma$$'の両方のプロセスに対し観測し、$$O$$$$_2$$$$^{0}$$型の反強四極子秩序が磁気秩序と共存していることを明らかにした。この結果からCePd$$_3$$S$$_4$$の磁気構造はキャント構造ではなくフェリ磁性になっていると推論し、また、四極子もまた一次の秩序変数であると結論した。

論文

Valence fluctuation in YbAgCu$$_4$$ at high Magnetic fields

松田 康弘*; 中村 俊幸*; Her, J.-L.*; 金道 浩一*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 水牧 仁一朗*; 河村 直己*; 鈴木 基寛*; Chen, B.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(1), p.015002_1 - 015002_2, 2012/01

 被引用回数:10 パーセンタイル:39.9(Physics, Multidisciplinary)

YbAgCu$$_4$$の磁場誘起価数変化を35Tまでのパルス高磁場下で放射光X線吸収分光法から観測した。4.8KでのYbAgCu$$_4$$のYbの価数はメタ磁性転移で大きく増加することがわかった。55Tでの飽和価数は2.97と予想される。この値は、35Tでの$$Delta M/Delta v$$から評価した。また、この値は同様な化合物であるYbInCu$$_4$$の高温や高磁場でのYbの値とも一致する。この実験からは、理論から予測された通り、YbAgCu$$_4$$のメタ磁性転移は価数転移に由来するものであると結論する。

論文

Orbital magnetism in Cd$$_2$$Os$$_2$$O$$_7$$ studied by X-ray magnetic circular dichroism

松田 康弘*; Her, J.-L.*; 道村 真司*; 稲見 俊哉; 鈴木 基寛*; 河村 直己*; 水牧 仁一朗*; 金道 浩一*; 山浦 淳一*; 広井 善二*

Physical Review B, 84(17), p.174431_1 - 174431_5, 2011/11

 被引用回数:19 パーセンタイル:34.55(Materials Science, Multidisciplinary)

Osの$$L_{2,3}$$吸収端でのX線磁気円二色性(XMCD)を227Kで金属絶縁体転移を示すCd$$_2$$Os$$_2$$O$$_7$$の反強磁性相で調べた。総和則に従えば、10Tと37TでのXMCDは、軌道磁気モーメントとスピン磁気モーメントの比として$$m_{rm L}/m_{rm S}=0.16pm0.02$$を与え、また、$$m_{rm L}$$$$m_{rm S}$$は平行であることを示した($$m_{rm L}parallel m_{rm S}$$)。これらの現象は異常であり、まず、予測されるOs$$^{5+}$$(5$$d^3$$)の立方結晶場中の基底状態は軌道一重項であり、次にHundの第三ルールからは$$m_{rm L}$$$$m_{rm S}$$は反平行であるべきである。スピン軌道相互作用が観測された軌道磁性を説明するためには重要であると考えるのが最もらしい。

論文

Observation of two charge ordering transitions in the valence-fluctuating EuPtP by resonant X-ray diffraction

稲見 俊哉; 道村 真司; 光田 暁弘*; 和田 裕文*

Physical Review B, 82(19), p.195133_1 - 195133_5, 2010/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:55.3(Materials Science, Multidisciplinary)

価数揺動物質EuPtPの$$T_1$$=246Kと$$T_2$$=200Kの二つの一次転移を、Euの$$L_3$$吸収端での共鳴X線回折法で研究した。以前のメスバウアー分光実験とX線回折実験から価数秩序が示唆されていたが、今回の実験における111反射と11$$frac{2}{3}$$反射の特徴的なエネルギースペクトルから、疑いなく2倍周期と3倍周期のEu価数の超構造が$$T_2$$以下と$$T_1$$$$T_2$$の間で存在することが示された。われわれは、さらに、EuPtPにおける価数秩序を説明する機構として、クーロン反発に代わる価数-格子結合を提案した。

口頭

EuPtPにおける価数転移と価数秩序

稲見 俊哉; 道村 真司; 光田 暁弘*; 和田 裕文*

no journal, , 

EuPtPはEuとPtPの面が交互積層した結晶構造を持ち、X線吸収分光実験とM$"o$ssbauer分光実験からEuの平均価数は2価と3価の間の中間価数で、大きく温度変化することがわかっている。また、$$T_1$$=235Kと$$T_2$$=190Kで$$c$$軸長の大きな変化を伴う1次相転移があり、これが価数転移や価数(電荷)秩序を伴うものと提案されている。われわれはこの電荷秩序の証拠を得るためにEuの$$L_3$$吸収端で共鳴X線回折実験を行った。実験はSPring-8の原子力機構専用ビームラインBL22XUで行った。まず、蛍光スペクトル測定を行い、そこから明瞭な階段状の平均価数の温度変化を得た。続いて禁制反射,超格子反射の探索を行い、中間相で$$q=(1,1,1pm1/3)$$に、低温相で$$q=(1,1,1)$$に、特徴的なエネルギー依存性を持つ反射を確認した。このエネルギー依存性は、蛍光スペクトルから得られた異常散乱項の虚数成分と、それをKK変換して得られた実数成分に、構造変調に伴う部分をパラメータとして加えると、2価と3価の差スペクトルとして主要な構造を再現することができる。これらの結果から、大まかには、$$c$$軸方向へ、低温相では2価3価,中間相では2価2価3価という積層電荷秩序構造をとると考えられる。

口頭

多極子秩序物質CePd$$_3$$S$$_4$$の共鳴X線散乱

道村 真司; 稲見 俊哉; 松岡 英一*; 綿引 正倫*; 谷垣 勝己*; 小野寺 秀也*

no journal, , 

立方晶$${it R}$$Pd$$_3$$S$$_4$$は、充填スクッテルダイトと同様の点群T$$_h$$対称性をもち、その基底状態は系統的に多極子自由度を持つ。実際、CePd$$_3$$S$$_4$$$${it R}$$Pd$$_3$$S$$_4$$系で唯一強磁性転移を示し、その転移温度($${it T}_c$$=6.3K)はde Gennes則から見積もられる0.06Kに比べて非常に大きい。また、松岡らによる粉末中性子回折実験から、その磁気構造は約51$$^{circ}$$のキャント角を持つことが明らかになっている。高い転移温度とキャントの原因は、磁気相互作用と多極子相互作用の協力的作用と考えられているが、多極子の秩序状態について詳細な研究報告はない。今回、強磁性秩序に伴う多極子の秩序状態を調べるため、SPring-8/BL22XUで単結晶CePd$$_3$$S$$_4$$の共鳴X線回折実験を行った。その実験結果から多極子の秩序について議論する。

口頭

Resonant X-ray diffraction study on the charge ordering transitions in the mixed valent compound EuPtP

稲見 俊哉; 道村 真司; 光田 暁弘*; 和田 裕文*

no journal, , 

We report on direct observations of the charge-ordered states in the ternary rare-earth compound EuPtP by means of resonant X-ray diffraction (RXD) at the Eu $$L_3$$ absorption edge. Based on the inhomogeneous valence states obtained by M$"o$ssbauer measurements, it is proposed that two first-order transitions at $$T_1$$=246 K and $$T_2$$=200 K accompany charge ordering of the Eu valency. We first searched superlattice and forbidden reflections and found (1 1 1) and (1 1 1$$pm$$1/3) reflections at the low-temperature phase ($$T<T_2$$) and the intermediate phase ($$T_2<T<T_1$$), respectively. These reflections exhibited characteristic photon-energy dependence, and the measured energy spectra were well reproduced by assuming spatial order of the Eu valency. As a result, we conclude that three-fold and two-fold superstructures of Eu valency exist in EuPtP between $$T_1$$ and $$T_2$$and below $$T_2$$, respectively. We also considered a lattice effect as a possible mechanism of charge ordering in metallic EuPtP.

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