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論文

New precise measurement of muonium hyperfine structure interval at J-PARC

上野 恭裕*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 238(1), p.14_1 - 14_6, 2017/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:17.79

MuSEUM is an international collaboration aiming at a new precise measurement of the muonium hyperfine structure at J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex). Utilizing its intense pulsed muon beam, we expect a ten-fold improvement for both measurements at high magnetic field and zero magnetic field. We have developed a sophisticated monitoring system, including a beam profile monitor to measure the 3D distribution of muonium atoms to suppress the systematic uncertainty.

論文

New muonium HFS measurements at J-PARC/MUSE

Strasser, P.*; 青木 正治*; 深尾 祥紀*; 東 芳隆*; 樋口 嵩*; 飯沼 裕美*; 池戸 豊*; 石田 啓一*; 伊藤 孝; 岩崎 雅彦*; et al.

Hyperfine Interactions, 237(1), p.124_1 - 124_9, 2016/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:10.17

At the Muon Science Facility (MUSE) of J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex), the MuSEUM collaboration is planning new measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium both at zero field and at high magnetic field. The previous measurements were performed both at LAMPF (Los Alamos Meson Physics Facility) with experimental uncertainties mostly dominated by statistical errors. The new high intensity muon beam that will soon be available at MUSE H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation, and the results of a first commissioning test experiment at zero field are presented.

論文

Tuning of ultra-slow muon transport system

足立 泰平*; 池戸 豊*; 西山 樟生*; 薮内 敦*; 長友 傑*; Strasser, P.*; 伊藤 孝; 髭本 亘; 小嶋 健児*; 牧村 俊助*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.036017_1 - 036017_4, 2015/09

We report on the tuning of the ultra-slow muon beam line at J-PARC MUSE using Li impurities in a tungsten muonium production target in place of positive muons. Li ions were evaporated from the tungsten target by heating it up to 2000K and were transported in the ultra-slow muon beam line. The Li ion beam was monitored by micro channel plates installed at several points in the beam line. The Li beam was successfully transported to the end of the beam line after optimization of beam line parameters.

論文

J-PARC muon facility, MUSE

三宅 康博*; 下村 浩一郎*; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 牧村 俊助*; 幸田 章宏*; 藤森 寛*; 中原 一隆*; 竹下 聡史*; 小林 庸男*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012036_1 - 012036_7, 2010/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.85

The science facility (MUSE) along with the neutron, hadron and neutrino facilities is one of the experimental areas PF the J-PARC project, which was approved for construction in a period from 2001 to 2008. Construction of the MLF building was started in the beginning of 2004, and was completed at the end of the 2006 fiscal year. On September 19th, 2008, the graphite target for muon production was placed into the 3 GeV proton beam line. On September 26th, 2008, we finally succeeded to extract surface muon beams. We also succeeded in the extraction of the decay muons on December 25th, 2008.

論文

J-PARC decay muon channel construction status

Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; 幸田 章宏*; 河村 成肇*; 藤森 寛*; 牧村 俊助*; 小林 庸男*; 中原 一隆*; 加藤 峯夫*; 竹下 聡史*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012050_1 - 012050_8, 2010/06

 被引用回数:7 パーセンタイル:6.01

The new Muon Science Facility (MUSE) that is now under construction at J-PARC in the Materials and Life Sciences Facility (MLF) building will comprise four types of muon channels. In the first stage, a conventional superconducting decay muon channel (D-Line) was constructed, which can extract surface (positive) muons with an expected muon yield of $$10^7$$ /s and decay positive/negative muon up to 120 MeV/c, with an expected muon yield of a few $$10^6$$/s at 60 MeV/c for both positive and negative muons. This channel will be used for various kinds of muon experiments like $$mu$$SR, muon catalyzed fusion and nondestruction elements analysis.

論文

JAEA-ASRC muon research at J-PARC MUSE

髭本 亘; 伊藤 孝; 二宮 和彦; Heffner, R.*; 下村 浩一郎*; 西山 樟生*; 三宅 康博*

Journal of Physics; Conference Series, 225, p.012012_1 - 012012_4, 2010/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:24.85

日本原子力研究開発機構先端基礎研究センターではJ-PARC-MLFのミュオン科学実験施設(MUSE)において、ミュオンスピン回転緩和測定実験を行うための機器開発と設置を行っている。われわれは崩壊表面ミュオンビームラインからやってくるミュオンを最下流に設置された分光器に引き出している。ここでは現状を述べる。

論文

Birth of an intense pulsed muon source, J-PARC MUSE

三宅 康博*; 下村 浩一郎*; 河村 成肇*; Strasser, P.*; 牧村 俊助*; 幸田 章宏*; 藤森 寛*; 中原 一隆*; 門野 良典*; 加藤 峯夫*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 404(5-7), p.957 - 961, 2009/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:57.16(Physics, Condensed Matter)

ミュオン科学実験施設(MUSE)はJ-PARCの実験施設の一つである、MUSEは中性子とミュオン利用の実験施設である物質生命科学実験施設(MLF)の中にある。MLFの建屋建設は2004年にはじまり、2006年度末に完了した。われわれはそこにビームライン機器の設置を行っており、最初のミュオンビームが2008年の秋に発生する予定である。

論文

Novel features in filled skutterudites containing rare-earth elements with a plural number of 4f-electrons

佐藤 英行*; 青木 勇二*; 菊地 大輔*; 菅原 仁*; 髭本 亘; 大石 一城; 伊藤 孝; Heffner, R. H.; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 404(5-7), p.749 - 753, 2009/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.52(Physics, Condensed Matter)

充填スクッテルダイト構造を持つ物質における強い電子相関に基づく現象は多岐に渡る。特に、複数の4f電子が含まれる場合は軌道の自由度が新たな非磁性又は弱磁性を伴う現象に大きな役割を果たす。Pr系及びSm系充填スクッテルダイト構造物質においてさまざまな例が見いだされており、これらとミュオンスピン緩和実験の関連を紹介する。

論文

JAEA-ASRC $$mu$$SR project at J-PARC MUSE

髭本 亘; Heffner, R. H.; 下村 浩一郎*; 西山 樟生*; 三宅 康博*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 600(1), p.182 - 184, 2009/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.42(Instruments & Instrumentation)

原子力機構先端基礎研究センターではJ-PARC MLFミュオン科学実験施設において「$$mu$$SR計画」を進めている。この計画では、ミュオン取り出し部分と分光器を、崩壊表面ミュオンビームラインの支流として設置し、29MeV/cのビームによりミュオンスピン回転・緩和実験を行うことになっている。主たる対象になる科学は強相関電子系、特にf電子系物質の解明であり、この強力な$$mu$$SR分光器において新たな知見が得られるものと期待する。

論文

Muon spin rotation study of magnetism in multilayer HgBa$$_2$$Ca$$_4$$Cu$$_5$$O$$_y$$ superconductor

常盤 和靖*; 三楠 聰*; 髭本 亘; 西山 樟生*; 伊豫 彰*; 田中 康資*; 小手川 恒*; 椋田 秀和*; 北岡 良雄*; 渡辺 恒夫*

Physica C, 460-462(2), p.892 - 895, 2007/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:78.84(Physics, Applied)

零磁場及び縦磁場下のミュオンスピン回転法(ZF-$$mu$$SR, LF-$$mu$$SR)を用いて多層膜超伝導体HgBa$$_2$$Ca$$_4$$Cu$$_5$$O$$_y$$(Hg-1245)の研究を行った。温度の低下により、60K以下でZF-$$mu$$SRシグナルはガウス関数型から指数関数型に変化した。この信号は内側のCuO$$_2$$面で反強磁性秩序が発達していることを示し、Hg-1245では60K以下で反強磁性と超伝導が共存していることの微視的な証明であるものと考えられる。

論文

Low temperature magnetism of gapless S=1 bond-alternating antiferromagnet studied by NMR and $$mu$$SR

菊池 彦光*; 千葉 明朗*; 藤井 裕*; 山本 悠司*; 髭本 亘; 西山 樟生*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.e400 - e402, 2007/03

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

ギャップレスS=1結合交替型ハイゼンベルグ反強磁性体Ni(333-tet)($$mu$$-N$$_3$$)(ClO$$_4$$)の$$^1$$H-NMR及び$$mu$$SRによる研究を行った。スピン格子緩和率は3-4K付近で発散を伴わない異常を示した。1.7Kまで$$mu$$SRの時間スペクトルの測定を行った。速い緩和成分の発達が3K以下で見られ、このことは磁気秩序を示唆している。しかしながら、縦磁場によりアシンメトリーの回復が見られないことからこの秩序状態は動的であることが明らかになった。

論文

Isolated hydrogen center in wide gap semiconductors studied by $$mu$$SR

下村 浩一郎*; 門野 良典*; 西山 樟生*; 渡辺 功雄*; 鈴木 栄男*; Pratt, F.*; 大石 一城; 水田 正志*; 斎藤 峯雄*; Chow, K. H.*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.444 - 446, 2006/04

 パーセンタイル:100(Physics, Condensed Matter)

Recent progresses of the studies of isolated hydrogen center in ZnO and GaN by muon spin rotation methods are reported. Preliminary experimental results for shallow muonium hunting as an acceptor in InSb and GaSb are also discussed.

論文

Status of J-PARC muon science facility at the year of 2005

三宅 康博*; 西山 樟生*; 河村 成肇*; 牧村 俊助*; Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; Beveridge, J. L.*; 門野 良典*; 福地 光一*; 佐藤 伸彦*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.484 - 487, 2006/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:73.82(Physics, Condensed Matter)

物質生命科学実験施設の建屋の建設は2004年度の初めに開始された。2008年に加速器とビーム輸送系のコミッショニングが行われた後、2009年にはミュオンのユーザー利用が開始される。この論文ではJ-PARCミュオン科学実験施設建設の現状について述べる。

論文

$$mu$$SR study of magnetic order in La$$_{2-x}$$Ba$$_x$$CuO$$_4$$ under high pressure

佐藤 宏樹*; 後神 達郎*; 竹下 聡史*; 林 侑子*; 新井 重一郎*; 髭本 亘; 西山 樟生*; 永嶺 謙忠*

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.40 - 43, 2006/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:73.82(Physics, Condensed Matter)

高圧下におけるLa$$_{2-x}$$Ba$$_x$$CuO$$_4$$(x=0.125及び0.135)の磁気秩序の$$mu$$SR法による研究について報告した。圧力の増加とともに超伝導転移温度はどちらの試料においても増加した。LTT相からLTO相への構造相転移が起こる圧力以上においても磁気秩序が依然として存在することを見いだした。この結果はLTT構造が磁気秩序に必要というわけではないことを示す。しかし磁気秩序を示す体積分率は圧力の増加とともに減少した。この減少の割合はx=0.125の試料の方が小さく、ホール濃度が磁気秩序の出現に関係することを示唆する。

論文

$$mu$$SR in two-dimensional hydrogen bonding system squaric acid

西山 樟生*; 西山 純江*; 下村 浩一郎*; 久保 謙哉*; 丸田 吾朗*; 髭本 亘

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.433 - 436, 2006/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:85.21(Physics, Condensed Matter)

2次元水素結合系として知られる四角酸の$$mu$$SRによる研究を行った。緩和率の温度依存性や結晶方位依存性から低温と高温ではミュオンは異なる位置を占めることが見いだされた。ミュオンが静止している可能性のある位置における核双極子磁場の計算を行った。ミュオンは低温ではアクセプター酸素に付着し、高温では通常通り水素の位置を占めていることが明らかになった。

論文

J-PARC muon science facility with use of 3GeV proton beam

三宅 康博*; 河村 成肇*; 牧村 俊助*; Strasser, P.*; 下村 浩一郎*; 西山 樟生*; Beveridge, J. L.*; 門野 良典*; 佐藤 伸彦*; 福地 光一*; et al.

Nuclear Physics B; Proceedings Supplements, 149, p.393 - 395, 2005/12

J-PARCミュオン施設は物質生命科学実験施設の中に位置する。中性子標的の手前に置かれたミュオン標的から得られるミュオンを用いた研究が行われる。このJ-PARCミュオン科学施設の概要を報告する。

論文

A Study on 3-GeV proton beam transport line for JSNS

明午 伸一郎; 原田 正英; 今野 力; 池田 裕二郎; 渡辺 昇; 坂元 眞一*; 武藤 豪*; 三宅 康宏*; 西山 樟生*; 下村 浩一郎*; et al.

JAERI-Conf 2001-002, p.314 - 324, 2001/03

原研・KEK大強度加速器統合計画における中性子散乱実験値施設における3GeV陽子ビーム輸送ラインについて検討を行った。これらのターゲットの配置案では、一つのビームを有効的に共有できる「串刺しターゲット」になっている。3GeV陽子ビームは、中間子実験用の炭素標的を通過した後に水素ターゲットに入射する。ビームオプティクス及びピームスピルの計算は、TRANSPORT及びDECAY-TURTLEコードを用いて行った。TRANSPORTコードを用いて、ビームライン構造について検討を行い、全長70mの候補とするビームラインを得た。さらにDECAY-TURTLEを用いて、上記のビームラインにおける、ビーム形状及びビームスピルの計算を行った。この結果ビームスピルは目標とする10%以下にできることがわかった。また、中性子ターゲットにおけるビーム形状も目標とする横13cm,縦5cmの一様にできることがわかった。

口頭

$$mu$$SR法で探るBaTiO$$_3$$水素化物中の水素の状態

伊藤 孝; 髭本 亘; 幸田 章宏*; 下村 浩一郎*; 西山 樟生*; 松崎 禎市郎*; 友野 大*; 小林 洋治*; 坂口 辰徳*; 陰山 洋*

no journal, , 

BaTiO$$_3$$は誘電材料や圧電素子として電子機器に広く用いられている。その歴史は古く、1940年代に初めて合成されて以来、機能改良・新機能開発が継続して進められ、今日に至っても電子産業を支え続けている。その一環として水素化の試みがあったが、結晶中に取り込ませることができた水素の量は酸素の量に対してわずか0.1%程度であった。そのような中、最近、水素化に関するブレークスルーとなる研究が小林らにより発表され、注目を集めている。小林らは低温還元法によりBaTiO$$_3$$結晶中の酸素を20%程度まで水素で置換することに成功した。この手法により合成されたBaTiO$$_3$$水素化物は、室温・大気中で安定である。一方で比較的低温(約400$$^{circ}$$C)で水素ガスを放出する能力を持つため、水素貯蔵材料として高い将来性がある。われわれはBaTiO$$_3$$水素化物中の水素の状態を微視的な観点から明らかにすることを目的に、水素濃度0$$sim$$15%の試料に対してミュオンスピン緩和($$mu$$SR)測定を行った。このような置換系においては試料の均一性が常に問題になるため、微視的かつvolume sensitiveなプローブである$$mu$$SRによる測定は非常に重要である。15Kにおいて水素濃度依存性を測定したところ、$$^1$$H核双極子に起因するミュオンスピン緩和が系統的に変化する様子が観測された。水素化された試料については試料からの信号のほぼ100%がこの緩和を示すことから、水素は結晶全体にわたってほぼ均一に分布していると考えられる。

口頭

BaTiO$$_3$$水素化物の$$mu$$SRによる研究

伊藤 孝; 髭本 亘; 幸田 章宏*; 下村 浩一郎*; 西山 樟生*; 松崎 禎市郎*; 友野 大*; 小林 洋治*; 坂口 辰徳*; 陰山 洋*

no journal, , 

BaTiO$$_3$$は誘電材料や圧電素子として電子機器に広く用いられている。その歴史は古く、1940年代に初めて合成されて以来、機能改良・新機能開発が継続して進められ、今日に至っても電子産業を支え続けている。その一環として水素化の試みがあったが、結晶中に取り込ませることができた水素の量は酸素の量に対してわずか0.1%程度であった。そのような中、最近、低温還元法により水素濃度約20%のBaTiO$$_3$$水素化物の合成に成功したとの報告がなされた。この手法により合成されたBaTiO$$_3$$水素化物は、比較的低温(約400$$^{circ}$$C)で水素ガスを放出する能力を持つため、水素貯蔵材料として高い将来性がある。われわれはBaTiO$$_3$$水素化物中の水素の状態を微視的な観点から明らかにすることを目的に、水素濃度0-15%の試料に対してミュオンスピン緩和($$mu$$SR)測定を行った。このような置換系においては試料の均一性が常に問題になるため、微視的かつvolume sensitiveなプローブである$$mu$$SRによる測定は非常に重要である。15Kにおいて水素濃度依存性を測定したところ、$$^1$$H核双極子に起因するミュオンスピン緩和が系統的に変化する様子が観測された。試料に由来する信号のほぼ100%がこの緩和を示すことから、水素は結晶全体にわたってほぼ均一に分布していると考えられる。

口頭

$$mu$$SR法で探るペロブスカイト酸化物中の不純物水素状態

伊藤 孝; 髭本 亘; 幸田 章宏*; 西山 樟生*; 下村 浩一郎*

no journal, , 

ペロブスカイト型構造を持つ酸化物の物性は、一般に微量の欠陥や不純物により大きく変化することが知られている。本研究では最もありふれた不純物である水素に着目し、ペロブスカイト酸化物BaTiO$$_3$$, SrTiO$$_3$$, LaAlO$$_3$$における格子間水素の電子状態を$$mu$$SR法を用いて微視的な観点から調べた。実験の結果から、格子間水素はBaTiO$$_3$$およびSrTiO$$_3$$において浅いドナー準位を形成し、一方でLaAlO$$_3$$においては深い不純物準位を形成すると考えられる。

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