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論文

Polarization dependence of soft X-ray absorption spectroscopy on the heavy fermion superconductor CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$

藤原秀紀*; 中谷泰博*; 荒谷秀和*; 金井惟奈*; 山神光平*; 濱本諭*; 木須孝幸*; 関山明*; 田中新*; 海老原孝雄*; et al.

New Physics; Sae Mulli, 73(12), p.1062 - 1066, 2023/12

https://doi.org/10.3938/NPSM.73.1062

We have performed soft X-ray absorption spectroscopy (XAS) on the heavy fermion superconductor CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ to examine the local 4 electronic structure. The XAS spectra are qualitatively explained by ionic calculations, indicating a degree of localized character of the 4 states, while sizable -hybridization effects are also observed in the XAS spectra and those magnetic circular dichroism. In addition, the temperature dependence of linear dichroism in the XAS spectra indicates that the ground state symmetry is $_{7}$ , and the excited states with $_{6}$ symmetry is above 390 K.

論文

Impact of the ground-state 4 symmetry for anisotropic hybridization in the heavy-fermion superconductor CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$

藤原秀紀*; 中谷泰博*; 荒谷秀和*; 金井惟奈*; 山神光平*; 濱本諭*; 木須孝幸*; 山崎篤志*; 東谷篤志*; 今田真*; et al.

Physical Review B, 108(16), p.165121_1 - 165121_10, 2023/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.108.165121

被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)

We report the ground-state symmetry of the Ce 4 states in the heavy-fermion superconductor CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ , yielding anisotropic hybridization between the Ce 4 states and conducting electrons. By analyzing linear dichroism in soft X-ray absorption and core-level hard X-ray photoemission spectra, the 4 symmetry is determined as -type $_{7}$ , promoting predominant hybridization with the conducting electrons originating from the Ge site. The band structures probed by soft X-ray angle-resolved photoemission indicates that the Ge 4 components contribute to the band renormalization through the anisotropic hybridization effects, suggesting that the control of the electronic structures of Ge orbital gives an impact to achieve the exotic phenomena in CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ .

論文

Nonlinear magnon polaritons

Lee, O.*; 山本慧; 埋田真樹; Zollitsch, C. W.*; Elyasi, M.*; 吉川貴史*; 齊藤英治; Bauer, G. E. W.*; 紅林秀和*

Physical Review Letters, 130(4), p.046703_1 - 046703_6, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.130.046703

被引用回数：5 パーセンタイル：80.44(Physics, Multidisciplinary)

We experimentally and theoretically demonstrate that nonlinear spin-wave interactions suppress the hybrid magnon-photon quasiparticle or "magnon polariton" in microwave spectra of an yttrium iron garnet film detected by an on-chip split-ring resonator. We observe a strong coupling between the Kittel and microwave cavity modes in terms of an avoided crossing as a function of magnetic fields at low microwave input powers, but a complete closing of the gap at high powers. The experimental results are well explained by a theoretical model including the three-magnon decay of the Kittel magnon into spin waves. The gap closure originates from the saturation of the ferromagnetic resonance above the Suhl instability threshold by a coherent back reaction from the spin waves.

論文

Structures of magnetic excitations in the spin- $frac{1}{2}$ kagome-lattice antiferromagnets Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ and Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$

齋藤睦己*; 高岸龍之介*; 栗田伸之*; 渡邊正理*; 田中秀数*; 野村竜司*; 福元好志*; 池内和彦*; 梶本亮一

Physical Review B, 105(6), p.064424_1 - 064424_15, 2022/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.105.064424

被引用回数：6 パーセンタイル：73.14(Materials Science, Multidisciplinary)

Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ is a spin- $frac{1}{2}$ antiferromagnet on a nearly uniform kagome lattice. This compound undergoes magnetic ordering with the = 0 structure and positive chirality, which is mainly caused by the large Dzyaloshinskii-Moriya interaction. Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ is a spin- $frac{1}{2}$ antiferromagnet on a modified kagome lattice with a enlarged chemical unit cell at room temperature. Its ground state is a pinwheel valence bond solid (VBS) with an excitation gap. Here, we show the structures of magnetic excitations in Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ and Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ investigated by inelastic neutron scattering in wide energy and momentum ranges. For Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ , four single-magnon excitation modes were observed. It was confirmed that the energy of single-magnon excitations arising from the point in the extended Brillouin zones is largely renormalized downwards. It was found that the broad excitation continuum without a marked structure spreads in a wide energy range from to approximately . These findings strongly suggest spinon excitations as elementary excitations in Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ . In Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ , singlet-triplet excitations from the pinwheel VBS state and their ghost modes caused by the enlargement of the chemical unit cell were clearly confirmed. It was found that the excitation continuum is structured in the low-energy region approximately below $J_mathrm{avg}$ and the almost structureless high-energy excitation continuum extends to approximately $2.6J_mathrm{avg}$ . The characteristics of the high-energy excitation continuum are common to both Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ and Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ , irrespective of their ground states. The experimental results strongly suggest that the spin liquid component remains in the ground state as quantum fluctuations in Cs $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ and Rb $_{2}$ Cu $_{3}$ SnF $_{12}$ .

論文

Revising the 4 symmetry in CeCu $_{2}$ Ge $_{2}$ ; Soft X-ray absorption and hard X-ray photoemission spectroscopy

荒谷秀和*; 中谷泰博*; 藤原秀紀*; 川田萌樹*; 金井惟奈*; 山神光平*; 藤岡修平*; 濱本諭*; 久我健太郎*; 木須孝幸*; et al.

Physical Review B, 98(12), p.121113_1 - 121113_6, 2018/09

AA2018-0352.pdf:1.16MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.98.121113

被引用回数：5 パーセンタイル：25.82(Materials Science, Multidisciplinary)

We present a detailed study on the ground state symmetry of the pressure-induced superconductor CeCuGe probed by soft X-ray absorption and hard X-ray photoemission spectroscopy. The revised Ce ground states are determined as $|{Gamma_7}rangle=sqrt{0.45}|{J_{z}=pm frac{5}{2}}rangle - sqrt{0.55}|{mp frac{3}{2}}rangle$ with in-plane rotational symmetry. This gives an in-plane magnetic moment consistent with the antiferromagnetic moment as reported in neutron measurements. Since the in-plane symmetry is the same as that for the superconductor CeCuSi, we propose that the charge distribution along the -axis plays an essential role in driving the system into a superconducting phase.

論文

Evidence for momentum-dependent heavy fermionic electronic structures; Soft X-ray ARPES for the superconductor CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ in the normal state

中谷泰博*; 荒谷秀和*; 藤原秀紀*; 森健雄*; 鶴田篤史*; 橘祥一*; 山口貴司*; 木須孝幸*; 山崎篤志*; 保井晃*; et al.

Physical Review B, 97(11), p.115160_1 - 115160_7, 2018/03

AA2018-0003.pdf:1.65MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.115160

被引用回数：5 パーセンタイル：20.71(Materials Science, Multidisciplinary)

We present clear experimental evidence for the momentum-dependent heavy fermionic electronic structures of the 4-based strongly correlated system CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy. A comparison between the experimental three-dimensional quasiparticle dispersion of LaNi $_{2}$ Ge $_{2}$ and CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ has revealed that heavy fermionic electronic structures are seen in the region surrounding at a specific momentum. Furthermore, the wave vectors between the observed "heavy spots" are consistent with a result of neutron scattering reflecting magnetic correlations, which could be a trigger of the superconductivity in CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ .

論文

Electronic structure and magnetic properties of the half-metallic ferrimagnet Mn $_{2}$ VAl probed by soft X-ray spectroscopies

永井浩大*; 藤原秀紀*; 荒谷秀和*; 藤岡修平*; 右衛門佐寛*; 中谷泰博*; 木須孝幸*; 関山明*; 黒田文彬*; 藤井将*; et al.

Physical Review B, 97(3), p.035143_1 - 035143_8, 2018/01

AA2017-0644.pdf:1.01MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.035143

被引用回数：21 パーセンタイル：70.17(Materials Science, Multidisciplinary)

フェリ磁性体Mn $_{2}$ VAl単結晶の電子構造を軟X線吸収磁気円二色性(XMCD)、軟X線共鳴非弾性散乱(RIX)によって調べた。全ての構成元素のXMCD信号を観測した。Mn L $_{2,3}$ XMCDの結果は、密度汎関数理論を基にしたスペクトル計算により再現でき、Mn 3状態の遍歴的性質が明らかとなった。V L $_{2,3}$ XMCDの結果はイオンモデル計算によって定性的に説明され、V 3電子はかなり局在的である。この描像は、V L $_{3}$ RIXSで明らかとなった局所的な遷移と矛盾しない。

論文

中性子回折ラインプロファイル解析によるフェライト系およびオーステナイト系ステンレス鋼の引張変形中の転位増殖その場観察

佐藤成男*; 黒田あす美*; 佐藤こずえ*; 熊谷正芳*; Harjo, S.; 友田陽*; 齋藤洋一*; 轟秀和*; 小貫祐介*; 鈴木茂*

鉄と鋼, 104(4), p.201 - 207, 2018/00

https://doi.org/10.2355/tetsutohagane.TETSU-2017-082

被引用回数：9 パーセンタイル：44.29(Metallurgy & Metallurgical Engineering)

To investigate the characteristics of dislocation evolution in ferritic and austenitic stainless steels under tensile deformation, neutron diffraction line-profile analysis was carried out. The austenitic steel exhibited higher work hardening than the ferritic steel. The difference in the work hardening ability between the two steels was explained with the dislocation density estimated by the line-profile analysis. The higher dislocation density of the austenitic steel would originate from its lower stacking fault energy. Dislocation arrangement parameters indicated that the strength of interaction between dislocations in the austenitic steel was stronger than that in the ferritic steel.

論文

Circular dichroism in resonant angle-resolved photoemission spectra of LaNi $_{2}$ Ge $_{2}$

中谷泰博*; 藤原秀紀*; 荒谷秀和*; 森健雄*; 橘祥一*; 山口貴司*; 木須孝幸*; 山崎篤志*; 保井晃*; 山上浩志*; et al.

Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 220, p.50 - 53, 2017/01

https://doi.org/10.1016/j.elspec.2017.01.008

被引用回数：2 パーセンタイル：17.1(Spectroscopy)

重い電子化合物CeNi $_{2}$ Ge $_{2}$ の非4バンド由来の電子構造を明らかにするため、LaNi $_{2}$ Ge $_{2}$ の軟X線角度分解光電子分光を行った。La M $_{4,5}$ 吸収端での光電子スペクトルで、価電子帯のLa 5成分の明瞭な強度の増大が観測された。さらに、軌道対称性に起因するバンドに依存した円二色性が観測された。

論文

Three-dimensional electronic structures and the metal-insulator transition in Ruddlesden-Popper iridates

山崎篤志*; 藤原秀紀*; 橘祥一*; 岩崎大昌*; 東野勇志*; 吉見千秋*; 中川広野*; 中谷泰博*; 山神光平*; 荒谷秀和*; et al.

Physical Review B, 94(11), p.115103_1 - 115103_10, 2016/11

AA2016-0587.pdf:2.55MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.94.115103

被引用回数：17 パーセンタイル：61.21(Materials Science, Multidisciplinary)

軟X線角度分解光電子分光を用いて、Ruddlesden-Popper型イリジウム酸化物Sr $_{n+1}$ Ir $_{n}$ O $_{3n+1}$ の3次元バンド構造を調べた。その結果、IrO $_{2}$ 面構造の次元性の増加と共に発現する金属-絶縁体転移に関する直接的な証拠を得た。この転移は、スピンー軌道結合により生じた $j_{eff}$ = 1/2バンドがフェルミエネルギーを横切ることにより生じる。入射光エネルギーを350eV以上走査することにより、SrIrO $_{3}$ の3次元フェルミ面形状及び、Sr $_{3}$ Ir $_{2}$ O $_{7}$ の $k_{z}$ 依存した光電子強度の振動を明らかにした。本手法は、電子状態の全体像の理解において非常に有効である。

論文

Rapid measurement scheme for texture in cubic metallic materials using time-of-flight neutron diffraction at iMATERIA

小貫祐介*; 星川晃範*; 佐藤成男*; 徐平光; 石垣徹*; 齋藤洋一*; 轟秀和*; 林眞琴*

Journal of Applied Crystallography, 49(5), p.1579 - 1584, 2016/10

AA2016-0186.pdf:1.13MB

https://doi.org/10.1107/S160057671601164X

被引用回数：28 パーセンタイル：88.44(Chemistry, Multidisciplinary)

The authors have developed texture measurement system on a time-of flight neutron diffractometer, iMATERIA (BL20, MLF/J-PARC, Japan). Quantitative Rietveld texture analysis for a duplex stainless steel was possible with one neutron beam exposure for several minutes without sample rotation. The minimum number of diffraction spectra required for the Rietveld texture analysis was experimentally determined as 100. The suggested rapid measurement scheme used 132 spectra and determined volume fractions of texture components in both ferrite and austenite phases, quantitatively. This quantitative and rapid measurement scheme was established by utilizing the features of iMATERIA as a powder diffractometer, i.e. fairly high resolution in d-spacing and numerous detectors equipped in a wide range of scattering angle.

報告書

地層処分実規模設備運営等事業における工学技術に関する研究; 平成26年度成果報告(共同研究)

小林正人*; 齋藤雅彦*; 岩谷隆文*; 中山雅; 棚井憲治; 藤田朝雄; 朝野英一*

JAEA-Research 2015-018, 14 Pages, 2015/12

JAEA-Research-2015-018.pdf:5.43MB

原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センター(原環センター)は、地層処分研究ならびに技術開発を進めている。原子力機構は、北海道幌延町において幌延深地層研究計画を進めており、地層科学研究および地層処分研究開発を実施している。一方、国は深地層の研究施設等を活用して、国民全般の高レベル放射性廃棄物地層処分への理解促進を目的として、実規模・実物を基本とするが、実際の放射性廃棄物は使用せずに、地層処分概念とその工学的な実現性や人工バリアの長期挙動までを実感・体感できる設備の整備等を行う「地層処分実規模設備整備事業」を平成20年度から公募事業として進めており、平成26年度は事業名称を「地層処分実規模設備運営等事業」に変更した。原子力機構と原環センターは、原環センターが受注した「地層処分実規模設備運営等事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するために、共同研究契約「地層処分実規模設備運営等事業における工学技術に関する研究」を締結した。なお、本共同研究は幌延深地層研究計画のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施する。本報告は、本共同研究における平成26年度の成果について取りまとめたものである。

報告書

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成25年度成果報告(共同研究)

藤田朝雄; 棚井憲治; 中山雅; 澤田純之*; 朝野英一*; 齋藤雅彦*; 吉野修*; 小林正人*

JAEA-Research 2014-031, 44 Pages, 2015/03

JAEA-Research-2014-031.pdf:16.11MB

原子力機構と、原環センターは、原環センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するために、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」に関して、共同研究契約を締結した。本共同研究は、「地層処分実規模設備整備事業」における設備整備のための工学技術に関する研究(調査、設計、製作、解析等)を共同で実施するものである。なお、本共同研究は深地層研究所(仮称)計画(平成10年10月、核燃料サイクル開発機構)に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約に関わる平成25年度の成果についてまとめたものである。具体的成果としては、平成20年度に策定した全体計画に基づき、緩衝材定置試験設備や、実物大の緩衝材及びオーバーパック(模擬)の展示を継続するとともに、緩衝材定置(実証)試験を実施した。また、緩衝材の浸潤試験を継続した。

論文

Electric control of the spin Hall effect by intervalley transitions

岡本尚也*; 紅林秀和*; Trypiniotis, T.*; Farrer, I.*; Ritchie, D. A.*; 齊藤英治; Sinova, J.*; Maek, J.*; Jungwirth, T.*; Barnes, C.*

Nature Materials, 13(10), p.932 - 937, 2014/10

https://doi.org/10.1038/nmat4059

被引用回数：47 パーセンタイル：85.62(Chemistry, Physical)

Controlling spin-related material properties by electronic means is a key step towards future spintronic technologies. The spin Hall effect has become increasingly important for generating, detecting and using spin currents, but its strength-quantified in terms of the SHE angle-is ultimately fixed by the magnitude of the spin-orbit coupling present for any given material system. However, if the electrons generating the SHE can be controlled by populating different areas of the electronic structure with different SOC characteristic the SHE angle can be tuned directly within a single sample. Here we report the manipulation of the SHE in bulk GaAs at room temperature by means of an electrical intervalley transition induced in the conduction band. The spin Hall angle was determined by measuring an electromotive force driven by photoexcited spin-polarized electrons drifting through GaAs Hall bars. By controlling electron populations in different valleys, we manipulated the angle from 0.0005 to 0.02. This change by a factor of 40 is unprecedented in GaAs and the highest value achieved is comparable to that of the heavy metal Pt.

論文

Polaron spin current transport in organic semiconductors

渡邉峻一郎*; 安藤和也*; Kang, K.*; Mooser, S.*; Vaynzof, Y.*; 紅林秀和*; 齊藤英治; Sirringhaus, H.*

Nature Physics, 10(4), p.308 - 313, 2014/04

https://doi.org/10.1038/nphys2901

被引用回数：168 パーセンタイル：97.83(Physics, Multidisciplinary)

In spintronics, pure spin currents play a key role in transmitting, processing and storing information. A pure spin current is a flow of electron spin angular momentum without a simultaneous flow of charge current. It can be carried by conduction electrons or magnons and has been studied in many inorganic metals, semiconductors and insulators, but not yet in organic semiconductors. Charge carriers in -conjugated organic materials are localized spin-1/2 polarons which move by hopping, but the mechanisms of their spin transport and relaxation are not well understood. Here we use ferromagnetic resonance spin pumping in a ferromagnet/conjugated polymer/nonmagnetic spin-sink trilayer to demonstrate the ability of polarons to carry pure spin currents over hundreds of nanometres with long spin relaxation times of up to a millisecond and to exhibit Hanle precession. By systematically comparing charge and spin transport on the same trilayer we show that spin-orbit coupling mediates spin relaxation at room temperature.

報告書

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成24年度成果報告(共同研究)

中司昇; 佐藤治夫; 棚井憲治; 中山雅; 澤田純之*; 朝野英一*; 斉藤雅彦*; 吉野修*; 塚原成樹*; 菱岡宗介*; et al.

JAEA-Research 2013-034, 70 Pages, 2014/01

JAEA-Research-2013-034.pdf:9.11MB

原子力機構と原環センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約に関わる平成24年度の成果についてまとめたものである。具体的成果としては、平成20年度に策定した全体計画に基づき、緩衝材定置試験設備や、実物大の緩衝材及びオーバーパック(模擬)の展示を継続するとともに、ブロック式緩衝材定置試験設備の自動運転用ソフトウェアを製作した。また、緩衝材の浸潤試験を継続した。

報告書

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成23年度成果報告(共同研究)

中司昇; 佐藤治夫; 棚井憲治; 杉田裕; 中山雅; 澤田純之*; 新沼寛明*; 朝野英一*; 斉藤雅彦*; 吉野修*; et al.

JAEA-Research 2013-027, 34 Pages, 2013/11

JAEA-Research-2013-027.pdf:5.84MB

原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約にかかわる平成23年度の成果についてまとめたものである。具体的成果としては、平成20年度に策定した全体計画に基づき、ブロック式緩衝材定置試験設備の一部を製作した。また、製作済みの緩衝材定置試験設備や実物大の緩衝材ブロック等の公開を継続するとともに、緩衝材可視化試験を実施した。

報告書

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成22年度成果報告(共同研究)

中司昇; 畑中耕一郎; 佐藤治夫; 杉田裕; 中山雅; 朝野英一*; 斉藤雅彦*; 須山泰宏*; 林秀郎*; 本田ゆう子*; et al.

JAEA-Research 2013-026, 57 Pages, 2013/11

JAEA-Research-2013-026.pdf:7.48MB

原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約にかかわる平成22年度の成果についてまとめたものである。具体的成果としては、平成20年度に策定した全体計画に基づき、ブロック式緩衝材定置試験設備の一部を製作した。また、試験及び展示を行うための設備建屋にて、製作済みの緩衝材定置試験設備や実物大の緩衝材ブロック等の公開を継続するとともに、緩衝材可視化試験を実施した。

論文

Electrically tunable spin injector free from the impedance mismatch problem

安藤和也*; 高橋三郎; 家田淳一; 紅林秀和*; Trypiniotis, T.*; Barnes, C. H. W.*; 前川禎通; 齊藤英治

Nature Materials, 10(9), p.655 - 659, 2011/09

https://doi.org/10.1038/nmat3052

被引用回数：249 パーセンタイル：98.67(Chemistry, Physical)

Injection of spin currents into solids is crucial for exploring spin physics and spintronics. There has been significant progress in recent years in spin injection into high-resistivity materials, for example, semiconductors and organic materials, which uses tunnel barriers to circumvent the impedance mismatch; the impedance mismatch between ferromagnetic metals and high-resistivity materials drastically limits the spin-injection efficiency. However, because of this problem, there is no route for spin injection into these materials through low-resistivity interfaces, that is, Ohmic contacts, even though this promises an easy and versatile pathway for spin injection without the need for growing high-quality tunnel barriers. Here we show experimental evidence that spin pumping enables spin injection free from this condition; room-temperature spin injection into GaAs from Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ through an Ohmic contact is demonstrated through dynamical spin exchange. Furthermore, we demonstrate that this exchange can be controlled electrically by applying a bias voltage across a Ni $_{81}$ Fe $_{19}$ /GaAs interface, enabling electric tuning of the spin-pumping efficiency.

報告書

地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究; 平成21年度成果報告(共同研究)

中司昇; 畑中耕一郎; 佐藤治夫; 杉田裕; 中山雅; 宮原重憲; 朝野英一*; 斉藤雅彦*; 須山泰宏*; 林秀郎*; et al.

JAEA-Research 2010-060, 50 Pages, 2011/02

JAEA-Research-2010-060.pdf:6.7MB

原子力機構と原子力環境整備促進・資金管理センターは、原子力環境整備促進・資金管理センターが受注した「地層処分実規模設備整備事業」の工学技術に関する研究を共同で実施するため、「地層処分実規模設備整備事業における工学技術に関する研究」について共同研究契約を締結した。本共同研究は深地層研究所(仮称)計画に含まれる地層処分研究開発のうち、処分システムの設計・施工技術の開発や安全評価手法の信頼性確認のための研究開発の一環として実施されている。本報告は、上記の共同研究契約にかかわる平成21年度の成果についてまとめたものである。平成21年度は、平成20年度に策定した全体計画に基づき、ブロック式緩衝材定置試験設備の一部及び人工バリア可視化試験装置を製作した。また、幌延深地層研究センターのPR施設(ゆめ地創館)の隣接地において、試験及び展示を行うための設備建屋を建設し、仮設建屋に展示していた実物大の緩衝材ブロック及びオーバーパックを移設した。