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論文

Low spin spectroscopy of neutron-rich $$^{43,44,45}$$Cl via $$beta^-$$ and $$beta n$$ decay

Tripathi, V.*; Bhattacharya, S.*; Rubino, E.*; Benetti, C.*; Perello, J. F.*; Tabor, S. L.*; Liddick, S. N.*; Bender, P. C.*; Carpenter, M. P.*; Carroll, J. J.*; et al.

Physical Review C, 109(4), p.044320_1 - 044320_15, 2024/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.109.044320
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

ミシガン州立大学の国立超伝導サイクロトロン研究所において$$^{48}$$Caのフラグメンテーション反応によって中性子過剰核$$^{43,45}$$Sを生成し、そこからのベータ崩壊および遅発中性子放出ベータ崩壊によって$$^{43,44,45}$$Clの励起状態を得た。得られた実験データをSDPFSDG-MU相互作用を用いた大規模殻模型計算と比較し、よい一致を得た。

論文

$$beta^-$$ decay of exotic P and S isotopes with neutron number near 28

Tripathi, V.*; Bhattacharya, S.*; Rubino, E.*; Benetti, C.*; Perello, J. F.*; Tabor, S. L.*; Liddick, S. N.*; Bender, P. C.*; Carpenter, M. P.*; Carroll, J. J.*; et al.

Physical Review C, 106(6), p.064314_1 - 064314_14, 2022/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.106.064314
 被引用回数：4 パーセンタイル：52.14(Physics, Nuclear)

ミシガン州立大学の国立超伝導サイクロトロン研究所にて、中性子過剰なリン、硫黄同位体を生成し、そこからのベータ崩壊半減期および娘核の励起準位を測定した。$$^{42}$$Pの崩壊によって得られるエネルギー準位から、この原子核の基底状態は$$2^-$$あるいは$$3^-$$であることが示唆された。中性子数が偶数の硫黄同位体からの崩壊様式を系統的に調べた結果、中性子数が増えるにつれてガモフテラー遷移強度の大きな準位の励起エネルギーが高くなることがわかった。これは、大規模殻模型計算によって予言されている現象に一致する。

論文

Laser stripping for 1.3 GeV H$$^{-}$$ beam at the SNS

Gorlov, T.*; Aleksandrov, A.*; Cousineau, S.*; Liu, Y.*; Oguz, A. R.*; Kay, M.*; Saha, P. K.

Proceedings of the 2022 North American Particle Accelerator Conference (NAPAC 2022) (Internet), p.702 - 704, 2022/08

https://doi.org/10.18429/JACoW-NAPAC2022-WEPA33

The conventional method of H$$^{-}$$ charge-exchange injection by using a solid stripper foil has serious drawbacks such as, a short foil lifetime, unexpected failure and moreover a high residual radiation due to uncontrolled foil scattering beam losses at high-intensity operation. To overcome all those issues, an H$$^{-}$$ stripping by using only lasers or by laser assisted are being extensively studied at J-PARC and the Spallation Neutron Source (SNS) at Oak Ridge, USA, respectively. However, a reduction of the laser power to realize the laser stripping is a common issue at both labs. In this research, different schemes and methods of laser stripping, especially for an effective excitation of the ground state hydrogen atom are considered. Among all methods the most realistic and practical scheme seems to be the sequential excitation scheme by using two types of laser. In this case, a laser power can be reduced to 1/25 as compared to a single step excitation. Due to a lower H$$^{-}$$ energy, a deep UV laser is used at J-PARC. Such a reduction of the laser power is further useful for a realistic implementation.

論文

$$g$$-factor measurement of the 2738 keV isomer in $$^{135}$$La

Laskar, Md. S. R.*; Saha, S.*; Palit, R.*; Mishra, S. N.*; 清水 則孝*; 宇都野 穣; 井手口 栄治*; Naik, Z.*; Babra, F. S.*; Biswas, S.*; et al.

Physical Review C, 99(1), p.014308_1 - 014308_6, 2019/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.99.014308
 被引用回数：9 パーセンタイル：61.17(Physics, Nuclear)

タタ基礎物理学研究所の重イオン加速器にて、$$^{11}$$B($$^{128}$$Te, 4n)$$^{135}$$La反応によって$$^{135}$$Laの励起状態を生成し、2738keVにあるアイソマーの$$g$$因子を時間微分型摂動角分布(TDPAD)法によって測定した。得られた$$g$$因子の値は$$-0.049(3)$$であった。このアイソマーの核構造を理解するため、$$^{135}$$Laに対し、大規模殻模型計算を行った。殻模型計算は低励起状態のバンド構造を非常によく再現し、2738keVのアイソマーのスピンパリティは$$23/2^+$$であることを強く示唆する結果が得られた。このアイソマーは、$$^{134}$$Baの$$10^+_1$$に$$d_{5/2}$$軌道にいる陽子が結合してできる配位が主であると解釈された。

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

https://doi.org/10.1016/j.physb.2008.11.182
 被引用回数：5 パーセンタイル：24.59(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

Anomalous magnetic phase in an undistorted pyrochlore oxide Cd$$_2$$Os$$_2$$O$$_7$$ induced by geometrical frustration

幸田 章宏*; 門野 良典*; 大石 一城; Saha, S. R.*; 髭本 亘; 米澤 茂樹*; 村岡 祐治*; 廣井 善二*

Journal of the Physical Society of Japan, 76(6), p.063703_1 - 063703_4, 2007/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.76.063703
 被引用回数：20 パーセンタイル：68.39(Physics, Multidisciplinary)

ミュオンスピン緩和法を用いて調べた金属非金属転移を示すパイロクロア酸化物Cd$$_2$$Os$$_2$$O$$_7$$の磁性を報告した。転移温度以下では強いスピン揺らぎが現れ、これはスピンのフラストレーションが影響しているためであると考えられる。さらに低温では非整合のスピン密度波が見られ、局所的なスピンのダイナミクスの変化を伴う異常な磁気的変化であることが提唱された。

論文

Resonant X-ray scattering of PrRu$$_4$$P$$_{12}$$

石井 賢司; 筒井 智嗣*; Hao, L.*; 長谷川 朋生*; 岩佐 和晃*; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 村上 洋一*; Saha, S. R.*; 菅原 仁*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e178 - e180, 2007/03

充填スクッテルダイトPrRu$$_4$$P$$_{12}$$は、$$T_{MI}$$=62Kで構造相転移を伴った金属絶縁体転移を示す。$$4f$$電子のないLaRu$$_4$$P$$_{12}$$が転移を示さないことから、Prの$$4f$$電子が転移に重要な役割を果たしていると考えられており、このようなPrの電子状態に関する知見を得るために、Prの$$L_2$$, $$L_3$$吸収端での共鳴X線散乱実験を行った。$$T_{MI}$$において、$$vec{q}=(1,0,0)$$に対応する超格子反射でエネルギーに依存しない格子ひずみに加えて共鳴散乱成分が観測された。したがって、単位胞内の2つのPr原子は、確かに異なる電子状態になっているといえる。さらに、散乱光の偏光を分離した実験を行ったところ、両吸収端とも偏光が変わるような散乱は非常に小さいことがわかった。これは、2つのPrの散乱テンソル(つまり、共鳴散乱の中間状態であるPrの$$5d$$電子状態)の差が等方的であることを意味している。

論文

Knight shift measurements in the superconducting state of Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$Os$$_4$$Sb$$_{12}$$ (X=0.4) probed by $$mu$$SR

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

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.620 - 622, 2007/03

$$mu$$SR法を用いて調べた重い電子系超伝導体(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$のナイトシフトについて報告する。PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$は非通常型の超伝導状態にあると考えられているが、その超伝導対称性等はこれまでのところ明確になっていない。特に、LaOs$$_4$$Sb$$_{12}$$では通常型の超伝導が報告されており、その中間の(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$の超伝導状態は非常に興味深い問題である。ミュオンを用いて調べた(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$(x=0.4)のナイトシフト測定では、超伝導状態においても減少がみられないことから非通常型、特にスピン三重項の超伝導状態にある可能性があり、講演では詳細を報告する。

論文

Spin-triplet superconductivity in PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ probed by muon knight shift

髭本 亘; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; 大石 一城; 門野 良典*; 青木 勇二*; 菅原 仁*; 佐藤 英行*

Physical Review B, 75(2), p.020510_1 - 020510_4, 2007/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.75.020510
 被引用回数：33 パーセンタイル：75.15(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$の単結晶におけるミュオンスピン回転実験の結果を報告する。3kOe及び17kOeにおけるミュオンナイトシフトは超伝導転移温度以下20mKまで不変であり、スピン帯磁率が超伝導状態においても減少していないことを意味する。この結果はPrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$がスピン三重項超伝導状態にあることを証明するものと考えられる。

論文

Possible unconventional superconductivity and magnetism in CePt$$_3$$Si probed by muon spin rotation and relaxation

髭本 亘; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 大石 一城; 伊藤 孝; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(12), p.124713_1 - 124713_5, 2006/12

https://doi.org/10.1143/JPSJ.75.124713
 被引用回数：12 パーセンタイル：57.56(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体CePt$$_3$$Siは、空間反転対称性の破れた構造を有し、その超伝導がどのような状態にあるかは大きな興味が持たれている。われわれは$$mu$$SR法を用いてこの物質の超伝導状態と磁性の研究を行った。その結果、超伝導状態におけるナイトシフトに温度依存性が見られないことが明らかになった。この結果は超伝導電子対の状態を考察するうえで大きな情報となる。また他の試料で見られていたものと同様な磁気的状態にあることがわかった。このことは、磁性には試料依存性がほとんどないことを示唆するものと考えられる。

論文

Magnetism and superconductivity in CePt$$_3$$Si probed by muon spin relaxation

髭本 亘; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 大貫 惇睦; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 大石 一城; 門野 良典*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.180 - 182, 2006/08

ミュオンスピン回転,緩和法を用いて調べた多結晶CePt$$_3$$Siの磁性,磁場侵入長及びナイトシフト測定の結果について報告する。ゼロ磁場中では試料の全体積において磁性が観測された。また17kOeにおいて20mKまでの範囲で測定したミュオンナイトシフトでは3つの異なるナイトシフトが観測された。この結果に基づいた超伝導電子対の対称性についての議論を行う。

論文

Possible magnetic chirality in optically chiral magnet [Cr(CN)$$_6$$][Mn($$S$$)-pnH(H$$_2$$O)](H$$_2$$O) probed by muon spin rotation and relaxation

大石 一城; 髭本 亘; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 井上 克也*; 今井 宏之*; 東川 大志*

Journal of the Physical Society of Japan, 75(6), p.063705_1 - 063705_5, 2006/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.75.063705
 被引用回数：13 パーセンタイル：59.46(Physics, Multidisciplinary)

分子磁性体[Cr(CN)$$_6$$][Mn($$S$$)-pnH(H$$_2$$O)](H$$_2$$O)(以下、S体と省略。以下で述べる光学異性体のR体は($$S$$)-pn部分が($$R$$)-pnで置換された物質)は${it T$_{C}$}$=38Kでフェリ磁性転移することが知られている。本物質の結晶構造は、空間群$$P$$2$$_1$$2$$_1$$2$$_1$$に属し空間反転対称性を持たない。このように結晶構造で空間反転対称性が破れた物質の磁気構造が、結晶構造同様に空間反転対称性が破れているのか否か、注目を集めている。そこでわれわれはこれらの磁気構造に関する情報を得るため、S体及びその光学異性体であるR体を用いて$$mu$$SR測定を行った。その結果、S体及びR体の両方の試料で${it T$_{C}$}$以下でフェリ磁性転移に伴うミュオンスピン回転が観測され、その回転周波数及び温度依存性は全く同じ振る舞いを示した。ミュオンは一定の格子間位置に止まってそこでの内部磁場を見るわけだが、ミュオンサイト自体は静電相互作用で決まっていて磁気構造自体には左右されず、S体とR体の間で鏡像関係にあると考えられる。したがって、S体とR体で同じ回転周波数及び温度依存性が観測されたということは、すなわち、磁気構造がS体とR体で鏡映関係にあることを示唆しており、本物質の磁気構造が空間反転対称性を持たないことを示す結果を得た。

論文

Magnetic response in the superconducting state of $$1H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$ studied by $$mu$$SR

黒岩 壮吾*; 高際 實之*; 山澤 眞紀*; 富田 葉子*; 秋光 純*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 髭本 亘

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.251 - 254, 2006/03

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.11.067
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.14(Physics, Condensed Matter)

$$1H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$は既存の$$5H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$及び$$6H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$に比べて新しい結晶構造を有する。これらの物質はすべてAlB$$_2$$型結晶構造を有するが、既存の物質では$$c$$軸方向に5倍周期もしくは6倍周期の超格子構造をとることが報告されている。今回新たに作成された$$1H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$はこのような超格子構造を持たない。本物質も既存の物質と同様超伝導を示すが、上部臨界磁場$$H_{c2}$$の値は既存の2種類の超伝導体に比べて$$H_{c2}^{Hparallel a}$$及び$$H_{c2}^{Hparallel c}$$ともに非常に小さい値を示した。この新しい超伝導体の秩序変数を調べるため$$mu$$SR測定を行った結果、磁場侵入長の磁場依存性から$$1H$$-Ca(Al$$_{0.5}$$Si$$_{0.5}$$)$$_2$$超伝導の対称性は異方的であることを示唆した。

論文

Magnetic and superconducting phase diagram in oxybromite cuprate Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$

黒岩 壮吾*; 銭谷 勇磁*; 山澤 眞紀*; 富田 葉子*; 秋光 純*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 渡邊 功雄*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 374-375, p.75 - 78, 2006/03

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.11.019
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.14(Physics, Condensed Matter)

Ca$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Br$$_2$$は$$xgeq0.15$$で超伝導転移することが知られているが、それ以下の組成では磁化率が非常に小さいことから本物質の磁性に関しては未だ明らかにされていない。そこでわれわれは本系の磁気相図を明らかにするため$$mu$$SR測定を行った。その結果、$$xleq0.03$$のNaドープ量が少ない試料では零磁場スペクトルに明確な回転シグナルが観測され、反強磁性長距離磁気秩序が発達していることが判明した。一方で、0.04$$leq xleq$$0.15の組成では回転スペクトルは観測されず、低温でスピングラス様な振る舞いが観測された。得られた磁気相図は、La$$_{2-x}$$Sr$$_x$$CuO$$_4$$及びCa$$_{2-x}$$Na$$_x$$CuO$$_2$$Cl$$_2$$と定量的に同様であることを示した。

論文

Field-induced uniform antiferromagnetic order associated with superconductivity in Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$

門野 良典*; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 髭本 亘; 藤田 全基*; 山田 和芳*

Journal of the Physical Society of Japan, 74(10), p.2806 - 2812, 2005/10

https://doi.org/10.1143/JPSJ.74.2806
 被引用回数：9 パーセンタイル：50.47(Physics, Multidisciplinary)

最近大型単結晶試料の育成が可能になった電子ドープ系銅酸化物超伝導体Pr$$_{1-x}$$LaCe$$_x$$CuO$$_{4-delta}$$(PLCCO)の$$x=0.11$$及び$$x=0.16$$の試料について、$$Tle T_{rm c}$$でミュオンナイトシフトの増大を観測した。ミュオンの超微細構造は結晶軸によらず面内方向の磁化率に比例し、おもにPrイオンからの寄与と考えられる。さらにこのシフトは超伝導転移とともに大きく変化することも判明した。$$x=0.11$$における中性子回折実験より超伝導と強く相関する磁場誘起磁性(CuO$$_2$$面の弱い反強磁性)が見いだされているが、今回観測されたナイトシフトの変化は、このCuO$$_2$$面の弱い反強磁性を、Pr-Cu間の交換相互作用を通してミュオンが観測していると考えられる。またこれらの磁場誘起磁性は、外部磁場の大小にかかわらず試料全体積にわたって均一に分布していることが$$mu$$SRスペクトルから結論されることから、特に低磁場の結果はこの磁場誘起磁性が磁束コアに局在していないことを示唆している。

口頭

PrFe$$_4$$P$$_{12}$$におけるミュオンを用いたナイトシフト測定

髭本 亘; 大石 一城; 幸田 章宏*; Saha, S. R.*; 門野 良典*; 青木 勇二*; 佐藤 英行*; 菅原 仁*

no journal, , 

PrFe$$_4$$P$$_{12}$$においてミュオンを用いたナイトシフト測定の結果を報告する。PrFe$$_4$$P$$_{12}$$においては低温において多極子秩序状態にあるものと考えられているが、その秩序状態については明確な理解が進んでいない。ナイトシフトは磁場中での局所的な磁気的状態を反映した物理量であり、近年多極子秩序を知るのに有意な手法であることが明らかになっている。講演ではミュオンを用いて見たナイトシフト測定の結果から多極子秩序状態について議論する。

口頭

PrRu$$_4$$P$$_{12}$$の共鳴X線散乱

石井 賢司; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 筒井 智嗣*; Hao, L.*; 長谷川 朋生*; 岩佐 和晃*; 村上 洋一; 菅原 仁*; Saha, S. R.*; et al.

no journal, , 

充填スクッテルダイトPrRu$$_4$$P$$_{12}$$は、$$T_{mathrm MI}$$=62Kで構造相転移を伴った金属絶縁体転移を示す。$$4f$$電子のないLaRu$$_4$$P$$_{12}$$が転移を示さないことから、Prの$$4f$$電子が転移に重要な役割を果たしていると考えられており、このようなPrの電子状態に関する知見を得るために、Prの$$L_2$$, $$L_3$$吸収端での共鳴X線散乱実験を行った。$$T_{mathrm MI}$$において、$$vec{q}=(1,0,0)$$に対応する超格子反射でエネルギーに依存しない格子ひずみに加えて共鳴散乱成分が観測された。したがって、単位胞内の2つのPr原子は、確かに異なる電子状態になっているといえる。さらに、散乱光の偏光を分離した実験を行ったところ、両吸収端とも偏光が変わるような散乱は非常に小さいことがわかった。これは、2つのPrの散乱テンソル(つまり、共鳴散乱の中間状態であるPrの$$5d$$電子状態)の差が等方的であることを意味している。

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