JOPSS:検索結果一覧

検索結果：　55 件中 1件目～20件目を表示

発表形式

Initialising ...

選択項目を絞り込む

掲載資料名

Initialising ...

発表会議名

Initialising ...

筆頭著者名

Initialising ...

キーワード

Initialising ...

使用言語

Initialising ...

発行年

Initialising ...

開催年

Initialising ...

論文

Alternation of magnetic anisotropy accompanied by metal-insulator transition in strained ultrathin manganite heterostructures

小林正起*; Anh, L. D.*; 鈴木雅弘*; 金田-高田真悟*; 竹田幸治; 藤森伸一; 芝田悟朗*; 田中新*; 田中雅明*; 大矢忍*; et al.

Physical Review Applied (Internet), 15(6), p.064019_1 - 064019_10, 2021/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.15.064019

被引用回数：4 パーセンタイル：27.71(Physics, Applied)

A fundamental understanding of the interfacial magnetic properties in ferromagnetic heterostructures is essential for utilizing ferromagnetic materials for spintronic device applications. Here, we investigate the interfacial magnetic and electronic structures of epitaxial single-crystalline LaAlO(LAO)/La $_{0.6}$ Sr $_{0.4}$ MnO(LSMO)/Nb:SrTiO(Nb:STO) heterostructures with varying LSMO layer thicknesses, in which the magnetic anisotropy strongly changes with the LSMO thickness due to the delicate balance between strains originating from both the Nb:STO and LAO layers, using X-ray magnetic circular dichroism and photoemission spectroscopy. We successfully detect the clear change of the magnetic behavior of the Mn ions concomitant with the thickness-dependent metal-insulator transition. Our results suggest that the double-exchange interaction induces ferromagnetism in the metallic LSMO film under tensile strain caused by the STO substrate, while the superexchange interaction determines the magnetic behavior in the insulating LSMO film under compressive strain originating from the top LAO layer. The change in strain, depending on LSMO layer thickness, is confirmed by scanning transmission electron microscopy. Based on those findings, the formation of a magnetic dead layer near the LAO/LSMO interface is attributed to competition between the superexchange interaction via Mn $3d_{3z^2-r^2}$ orbitals under compressive strain and the double-exchange interaction via the $3d_{x^2-y^2}$ orbitals. These findings provide key aspects of ferromagnetic oxide heterostructures for the development of spintronic device applications.

論文

Direct observation of the magnetic ordering process in the ferromagnetic semiconductor Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As via soft X-ray magnetic circular dichroism

竹田幸治; 大矢忍*; Pham, N. H.*; 小林正起*; 斎藤祐児; 山上浩志; 田中雅明*; 藤森淳*

Journal of Applied Physics, 128(21), p.213902_1 - 213902_11, 2020/12

https://doi.org/10.1063/5.0031605

被引用回数：8 パーセンタイル：44.34(Physics, Applied)

In order to understand the mechanism of the ferromagnetism in Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As ((Ga,Mn)As), we have investigated the magnetic behavior on a microscopic level through systematic temperature () and magnetic-field () dependent soft X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments at the Mn $L_mathrm{2,3}$ absorption edges. The and dependences of XMCD intensities have been analyzed using a model consisting of the ferromagnetic (FM), paramagnetic, and superparamagnetic (SPM) components. Intriguingly, we have found a common behavior for the ferromagnetic ordering process in (Ga,Mn)As samples with different Mn concentrations and different Curie temperature ( $T_mathrm{C}$ ) values. In particular, the SPM component develops well above $T_mathrm{C}$ , indicating that local FM regions are formed well above $T_mathrm{C}$ . The present findings indicate that the onset of ferromagnetic ordering is triggered by local electronic states around the substitutional Mn ions. Insight into the most representative ferromagnetic semiconductor, (Ga,Mn)As, will be an important step in understanding the mechanism of ferromagnetic ordering in various ferromagnetic semiconductor families.

論文

Origin of robust nanoscale ferromagnetism in Fe-doped Ge revealed by angle-resolved photoemission spectroscopy and first-principles calculation

坂本祥哉*; 若林勇希*; 竹田幸治; 藤森伸一; 鈴木博人*; 伴芳祐*; 山上浩志; 田中雅明*; 大矢忍*; 藤森淳*

Physical Review B, 95(7), p.075203_1 - 075203_5, 2017/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.075203

被引用回数：9 パーセンタイル：42.75(Materials Science, Multidisciplinary)

Ge $_{1-x}$ Fe (Ge:Fe) shows ferromagnetic behavior up to a relatively high temperature of 210 K and hence is a promising material for spintronic applications compatible with Si technology. We have studied its underlying electronic structure by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy measurements and first-principles supercell calculation. We observed finite Fe 3 components in the states at the Fermi level () in a wide region of momentum space, and the was located 0.35 eV above the valence-band maximum of the host Ge. Our calculation indicates that the is also within the deep acceptor-level impurity band induced by the strong -() hybridization. We conclude that the additional minority-spin electron characteristic of the Fe $^{2+}$ state is responsible for the short-range ferromagnetic coupling between Fe atoms.

論文

Origin of the large positive magnetoresistance of Ge $_{1-x}$ Mn $_{x}$ granular thin films

若林勇希*; 秋山了太*; 竹田幸治; 堀尾眞史*; 芝田悟朗*; 坂本祥哉*; 伴芳祐*; 斎藤祐児; 山上浩志; 藤森淳*; et al.

Physical Review B, 95(1), p.014417_1 - 014417_6, 2017/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.014417

被引用回数：10 パーセンタイル：45.87(Materials Science, Multidisciplinary)

Ge $_{1_x}$ Mn (GeMn) granular thin films are a unique and promising material for spintronic applications owing to their large positive magnetoresistance (MR). The microscopic origin of the MR has not yet been clarified. Here, we develop a method to separately investigate the magnetic properties of the nanoparticles and the matrix, utilizing the extremely high sensitivity of X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) to the local magnetic state of each atom. We find that the MR ratio is proportional to the product of the magnetizations originating from the nanoparticles and the matrix. This result indicates that the spin-polarized holes in the nanoparticles penetrate into the matrix and that these holes undergo first order magnetic scattering by the paramagnetic Mn atoms in the matrix, which induces the large MR.

論文

Room-temperature local ferromagnetism and its nanoscale expansion in the ferromagnetic semiconductor Ge $_{1-x}$ Fe $_{x}$

若林勇希*; 坂本祥哉*; 竹田幸治; 石上啓介*; 高橋文雄*; 斎藤祐児; 山上浩志; 藤森淳*; 田中雅明*; 大矢忍*

Scientific Reports (Internet), 6, p.23295_1 - 23295_9, 2016/03

AA2016-0503.pdf:1.66MB

https://doi.org/10.1038/srep23295

被引用回数：20 パーセンタイル：66.31(Multidisciplinary Sciences)

We investigate the local electronic structure and magnetic properties of the group-IV-based ferromagnetic semiconductor, Ge $_{1-x}$ Fe $_{x}$ (GeFe), using soft X-ray magnetic circular dichroism. Our results show that the doped Fe 3 electrons are strongly hybridized with the Ge 4 states, and have a large orbital magnetic moment relative to the spin magnetic moment, namely $m_{rm orb}$ / $m_{rm spin}$ 0.1. We find that nanoscale local ferromagnetic regions, which are formed through ferromagnetic exchange interactions in the high-Fe-content regions of the GeFe films, exist even at room temperature, well above the Curie temperature of 20 - 100K. We observe the intriguing nanoscale expansion of the local ferromagnetic regions with decreasing temperature, followed by a transition of the entire film into a ferromagnetic state at the Curie temperature.

論文

New application of NV centers in CVD diamonds as a fluorescent nuclear track detector

小野田忍; 春山盛善; 寺地徳之*; 磯谷順一*; 加田渉*; 花泉修*; 大島武

Physica Status Solidi (A), 212(11), p.2641 - 2644, 2015/11

https://doi.org/10.1002/pssa.201532219

被引用回数：11 パーセンタイル：44.98(Materials Science, Multidisciplinary)

Nitrogen-vacancy (NV) center in diamond is a luminescent point defect with applications of quantum computation and atomic scale sensors. One of the most important features of NV center is high emission rate. This enables single NV centers to be detected using a confocal laser scanning microscope. In this study, we propose a new application of NV centers as a single ion track detector. We perform 490 MeV Os ion irradiation to diamond grown by chemical vapor deposition (CVD) technique. After high temperature annealing at 1000 $^{circ}$ C, the ion track is able to be visualized by using confocal laser scanning microscope. In short, we have successfully detected ion track in diamonds.

論文

NV centers in diamond used for detection of single ion track

春山盛善; 小野田忍; 加田渉*; 寺地徳之*; 磯谷順一*; 大島武; 花泉修*

Proceedings of 11th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-11) (Internet), p.184 - 187, 2015/11

We propose that diamond can be utilized as a new Fluorescent Nuclear Track Detector (FNTD) material. For this aim, we focus on Nitrogen Vacancy (NV) centers in diamond. One of the most important features of a NV center is a high emission rate, which enable us to observe single NV center. After high energy ion irradiation and subsequent annealing, we successfully observe Os ion tracks in various diamonds containing dense nitrogen impurity. However, Os ion track cannot be observed from diamond without nitrogen impurity. We found that the optimization of nitrogen impurity is a key issue for developing high sensitive FNTD based on diamond.

論文

Unveiling the impurity band induced ferromagnetism in the magnetic semiconductor (Ga,Mn)As

小林正起*; 宗田伊理也*; 竹田幸治; 原田慈久*; 藤森淳*; Krempask, J.*; Schmitt, T.*; 大矢忍*; 田中雅明*; 尾嶋正治*; et al.

Physical Review B, 89(20), p.205204_1 - 205204_8, 2014/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.89.205204

被引用回数：78 パーセンタイル：92.27(Materials Science, Multidisciplinary)

(Ga,Mn)As is a paradigm of a diluted magnetic semiconductor which shows ferromagnetism induced by doped hole carriers. With a few controversial models emerging from numerous experimental and theoretical studies, the mechanism of the ferromagnetism in (Ga,Mn)As still remains a puzzling enigma. In this article, we use soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy to positively identify the ferromagnetic Mn 3d-derived impurity band (IB) in (Ga,Mn)As. The band appears dispersionless and hybridized with the light-hole band of the host GaAs. These findings conclude the picture of the valence-band structure of (Ga,Mn)As disputed for more than a decade. The nondispersive character of the IB and its location in vicinity of the valence-band maximum indicate that the Mn 3d-derived IB is formed as a split-off Mn-impurity state predicted by the Anderson.

論文

Development of ion photon emission microscopy at JAEA

小野田忍; 阿部浩之; 山本卓; 大島武; 磯谷順一*; 寺地徳之*; 渡邊賢司*

Proceedings of 10th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Applications (RASEDA-10) (Internet), p.93 - 96, 2012/12

We have developed two systems to acquire two-dimensional maps of Single Event Effects (SEEs) by using focused microbeams. While the microbeam has many advantages for SEE testing, the transport and optimization of the microbeam requires much time and effort, especially for high energy heavy ions. Therefore the mapping system with less effort is required, and we are developing the Ion Photon Emission Microscopy (IPEM). Since the spatial resolution is determined by the spot size and the intensity of luminescence, the scintillator is one of the most important parts of IPEM. We propose that the diamond containing Nitrogen Vacancy (NV) centers can be used as a scintillator. For both diamond and YAG:Ce proposed by Sandia National Laboratories, the minimum spot size is a few micrometers. IBIL intensity from diamond is four times higher than that from YAG:Ce. Therefore, we propose that the diamond containing NV centers is a rival candidate of YAG:Ce for IPEM.

論文

Diamonds utilized in the development of single ion detector with high spatial resolution

小野田忍; 山本卓; 大島武; 磯谷順一*; 寺地徳之*; 渡邊賢司*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 37(2), p.241 - 244, 2012/06

https://doi.org/10.14723/tmrsj.37.241

To develop the single ion detection system with high spatial resolution, the ion induced luminescence was evaluated. By capturing the ion induced luminescence from a diamond by using Charge Coupled Device (CCD) Camera, the spot size and location of ion induced luminescence were evaluated. It was found that the full width at half maximum (FWHM) of spot is about 4 m. The position where ion hits the sample can be calculated from the center of mass of each spot. We performed the same experiment by using YAG which is proposed by previous studies. We found that the diamond is comparable to YAG from the point of view of spatial resolution. In addition, the intensity of luminescence from diamond was slightly higher than that from YAG. According to these results, we suggest that both diamond and YAG:Ce are suitable for single ion detection with high spatial resolution.

論文

ケーブル・イン・コンジット導体ジョイントにおける超電導素線と銅スリーブ間の接触素線数と接触長分布に関する解析

中澤忍*; 手島翔太郎*; 荒井大地*; 宮城大輔*; 津田理*; 濱島高太郎*; 谷貝剛*; 布谷嘉彦; 小泉徳潔; 高畑一也*; et al.

低温工学, 46(8), p.474 - 480, 2011/08

https://doi.org/10.2221/jcsj.46.474

大電流CIC導体サンプルを用いた特性試験において、導体の超伝導特性が設計時の予想より低下する結果が観測されている。この原因の一つとして、導体のジョイント部分の銅スリーブとケーブル間での不均一な接触抵抗による、定常状態での導体内の不均一電流分布が挙げられる。そこで、接触抵抗分布を評価するため、実際のCIC導体内部のケーブルを構成する素線の3次元配置を計測し、ジョイント部で銅スリーブとケーブル表面に現れる素線間の接触を定量的に評価した。素線と銅の間の接触長は素線によって大きく異なっており、抵抗分布が不均一となることがわかった。また、解析的に素線配置を求め、素線配置の計算方法の妥当性を示した。さらに、素線配置の計算のパラメータの一つである撚りピッチを調節することによる接触抵抗均一化の可能性を示すことができた。

論文

原子力発電施設の大規模耐震シミュレーションの進展

山田知典; 塩谷隆二*; 吉村忍*

シミュレーション, 30(2), p.65 - 69, 2011/06

http://ci.nii.ac.jp/naid/110008687185

本稿では計算機技術の発展を象徴するスーパーコンピュータの性能向上とともに進化してきた原子力発電施設の耐震性評価のための詳細シミュレーションの歴史とその基盤となる数値解析技術,詳細シミュレーションの今後の可能性と課題について述べる。

論文

Fluorine-vacancy defects in fluorine-implanted silicon studied by electron paramagnetic resonance

梅田享英*; 磯谷順一*; 大島武; 小野田忍; 森下憲雄; 小此木堅祐*; 白竹茂*

Applied Physics Letters, 97(4), p.041911_1 - 041911_3, 2010/07

https://doi.org/10.1063/1.3473763

被引用回数：5 パーセンタイル：23.5(Physics, Applied)

In this study, fluorine-vacancy defects (F $_{n}$ V $_{m}$ ) in silicon (Si) were investigated by electron paramagnetic resonance, EPR. The F $_{n}$ V $_{m}$ vacancies in Si were created using fluorine ion implantation at room temperature and subsequent annealing up to 700 $^{circ}$ C. As a result, the most primitive center was FV $_{2}$ (the F0 center) in the case of initial stage of F implantation. With increasing the implanted F ions or annealing to the sample, other F $_{n}$ V $_{m}$ defects with more accumulation of F atoms appeared. Then, the F $_{1}$ center (F $_{n}$ V $_{5}$ ) was observed as the most stable center. The next one was the F $_{2}$ center (F $_{n}$ V $_{2}$ ). F $_{n}$ V $_{3}$ defects were not found in this study. F $_{n}$ V $_{4}$ defects were probably detected as the F $_{3}$ center.

論文

軟X線磁気円二色性による希薄磁性半導体Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ AsのMnイオンの磁気的相互作用の研究

竹田幸治; 小林正起*; 岡根哲夫; 大河内拓雄*; 岡本淳*; 斎藤祐児; 小林啓介*; 山上浩志; 藤森淳*; 田中新*; et al.

放射光, 22(4), p.202 - 209, 2009/07

http://ci.nii.ac.jp/naid/10025009601

SPring-8 BL23SUで改良・整備を進めてきた軟X線磁気円二色性装置を用いて、希薄磁性半導体Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ AsのMn元素の磁気的特性を系統的な温度・磁場依存性測定を行って調べた。その結果、Gaと置換されたMnイオンと結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンの間には反強磁性相互作用が存在しており、キュリー温度と結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンの量とは明らかに相関していて、Gaと置換されたMnイオンの強磁性秩序を結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンが阻害していることがわかった。

論文

Nature of magnetic coupling between Mn ions in as-grown Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ As studied by X-ray magnetic circular dichroism

竹田幸治; 小林正起*; 岡根哲夫; 大河内拓雄; 岡本淳*; 斎藤祐児; 小林啓介*; 山上浩志; 藤森淳; 田中新*; et al.

Physical Review Letters, 100(24), p.247202_1 - 247202_4, 2008/06

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.100.247202

被引用回数：39 パーセンタイル：82.16(Physics, Multidisciplinary)

希薄磁性半導体(DMS)Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Asは、半導体スピントロニクス分野で注目を集めているが、室温強磁性は達成されていない。現状の試料作成技術では、MnイオンはGaイオンと置換される一方で、GaAs格子間にも侵入してしまい、この格子間に侵入したMnイオンの役割(影響)が不明であった。格子間に侵入した磁性イオンに関する同様の問題は、他のDMSにも多く存在する。今回の詳細なXMCD測定によって、格子間に侵入したMnイオンが、Gaイオンと置換されたMnイオン間の強磁性秩序の妨げになっていることが明らかになった。これは、格子間に侵入した磁性イオンの排除が多くのDMSの室温強磁性達成のために不可欠であるという試料作成に対する明確な方針を示すものである。

論文

Long-lived nuclide separation for advancing back-end fuel cycle process

内山軍蔵; 峯尾英章; 朝倉俊英; 宝徳忍; 飯塚勝*; 藤崎進; 磯貝光; 伊東芳紀*; 佐藤真人; 細谷哲章

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.925 - 928, 2002/11

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2002.10875620

将来の核燃料サイクル技術として、長寿命核種の高度分離機能を有する再処理プロセスの開発を行っている。同プロセスは、5つの主要な技術から構成され、(1)燃料溶解オフガスからの炭素-14及びヨウ素-129の除去,(2)n-ブチルアルデヒドによるNp(VI)の選択還元分離,(3)高濃縮硝酸によるTc(VII)分離,(4)共除染工程抽出残液からのAmの固体吸着分離,(5)n-ブチルアミンによる溶媒洗浄の各技術である。長寿命核種の高度分離機能を可能とする再処理プロセスの使用済燃料を用いた分離原理確認試験を行った。本報告ではそれらの主要成果を述べる。

口頭

Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Asの内殻吸収磁気円二色性による磁気的相互作用の研究

竹田幸治; 小林正起*; 岡根哲夫; 大河内拓雄; 岡本淳*; 斎藤祐児; 小林啓介*; 山上浩志; 藤森淳; 田中新*; et al.

no journal, ,

希薄磁性半導体Ga $_{1-x}$ Mn $_{x}$ Asは、半導体スピントロニクス分野で注目を集めているが、室温強磁性は達成されていない。現状の試料作成技術では、MnイオンはGaイオンと置換される一方で、GaAs格子間にも侵入してしまい、この格子間に侵入したMnイオンの役割影響が不明であった。格子間に侵入した磁性イオンに関する同様の問題は、他の希薄磁性半導体にも多く存在する。今回の内殻吸収磁気円二色性の詳細な温度・磁場依存性測定によって、格子間に侵入したMnイオンが、Gaイオンと置換されたMnイオン間の強磁性秩序の妨げになっていることが明らかになった。これは、格子間に侵入した磁性イオンの排除が室温強磁性達成のために不可欠であるという試料作成に対する明確な方針を示すものである。

口頭

SiC欠陥の電子スピン評価

磯谷順一*; 梅田享英*; 水落憲和*; 大島武; 森下憲雄; 菱木繁臣*; 小野田忍

no journal, ,

耐放射線性半導体として期待される炭化ケイ素(SiC)中の結晶欠陥を電子スピン共鳴(ESR)により調べた。n型の六方晶(4H)SiCに300800 $^{circ}$ Cで1MeV電子線照射を行うことで、HEI5/HEI6と呼ばれる欠陥センターを導入した。照射試料の熱処理を行ったところ、HEI5/HEI6センターは1000 $^{circ}$ Cまで安定であることが明らかとなった。また、ESRにより、2個の炭素( $^{13}$ C)及び第一近接のシリコン( $^{29}$ Si)の超微細相互作用を測定,評価した結果、HEI5/HEI6センターは、それぞれ、4H-SiC結晶格子中のkサイト,hサイトのSi原子をCで置き換えたCアンチサイトと格子間Cの複合欠陥であることが同定できた。

口頭

耐放射線性向上のための炭化ケイ素(SiC)の欠陥制御; 格子間炭素の同定

梅田享英*; 水落憲和*; 磯谷順一*; 森下憲雄; 小野田忍; 大島武

no journal, ,

炭化ケイ素(SiC)の欠陥挙動を明らかにするために、さまざまな線量及び温度下で、4H-SiCに2MeV電子線照射を行った。照射後に電子常磁性共鳴法(EPR)により格子間炭素欠陥を評価した。まず、2個の炭素が4H-SiC中の非等価なシリコン位置を占めた(C) $_{Si}$ を同定することに成功した。EPR実験と第一原理計算結果を比較した結果、HEI5, HEI6と呼ばれるEPRセンターがk-サイト,h-サイトに存在する(C) $_{Si}$ である(C) $_{Si(k)}$ , (C) $_{Si(h)}$ であることがわかった。また、800 $^{circ}$ Cでの電子線照射の線量依存性から、電子線によって弾き出された炭素原子が、格子中を拡散し、もともと存在していたC $_{Si}$ に捕獲されることが、低線量下における(C) $_{Si}$ 生成の主要な過程であることがわかった。このことは、照射前にC $_{Si}$ が存在することを間接的に示している。さらに、熱処理の結果から、1000 $^{circ}$ Cでの(C) $_{Si}$ の消滅には、炭素空孔との再結合に加え、格子間炭素の凝集の機構が存在することが明らかになった。

口頭

シリコン中のフッ素-空孔欠陥の電子スピン共鳴観察

梅田享英*; 磯谷順一*; 大島武; 小野田忍; 森下憲雄

no journal, ,

シリコン(Si)半導体中のフッ素(F)関連欠陥の構造を同定するため、チョコラルスキー法で作製したSi基板へ7.515MeVのエネルギーでFを10 $^{15}$ 10 $^{20}$ /cm $^{3}$ の濃度導入し、電子スピン共鳴(ESR)を用いて生成される欠陥を調べた。その結果、F0, F3, F4とラベルつけされた欠陥シグナルが観測された。EPR分光の特長である微視的起源解析の結果、これらはFと空孔(V)の結合した複合欠陥(F $_{n}$ V $_{m}$ )であり、その空孔欠陥がV $_{2}$ 又はV $_{4}$ 程度に相当する構造を有することが明らかとなった。