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論文

Magnon mode transition in real space

飯田一樹*; 樹神克明; 稲村泰弘; 中村充孝; Chang, L.-J.*; 社本真一

Scientific Reports (Internet), 12, p.20663_1 - 20663_7, 2022/12

https://doi.org/10.1038/s41598-022-22555-9

被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)

イルメナイトFeTiO $_{3}$ 粉末サンプルのスピン励起を、飛行時間非弾性中性子散乱によって測定し、動的磁気ペア密度関数 $D_{M}(r,E)$ を、動的磁気構造因子 $S_{M}(Q,E)$ からフーリエ変換によって初めて得ることに成功した。

論文

Two-step Mott transition in Ni(S,Se); SR studies and charge-spin percolation model

Sheng, Q.*; 金子竜也*; Yamakawa, Kohtaro*; Guguchia, Z.*; Gong, Z.*; Zhao, G.*; Dai, G.*; Jin, C.*; Guo, S.*; Fu, L.*; et al.

Physical Review Research (Internet), 4(3), p.033172_1 - 033172_14, 2022/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.033172

A pyrite system NiS $_{2-x}$ Se exhibits a bandwidth controlled Mott transition via (S,Se) substitutions in a two-step process: the antiferromagnetic insulator (AFI) to antiferromagnetic metal (AFM) transition at 0.45 followed by the AFM to paramagnetic metal (PMM) transition at 1.0. Among a few other Mott systems which exhibit similar two-step transitions, Ni(S,Se) is of particular interest because a large intermediate AFM region in the phase diagram would provide unique opportunities to study the interplay between the spin and charge order. By comparing and combining our muon spin relaxation studies and previous neutron scattering studies, here we propose a picture where the spin order is maintained by the percolation of "nonmetallic" localized and dangling Ni moments surrounded by S, while the charge transition from AFI to AFM is caused by the percolation of the conducting paths generated by the Ni-Se-Ni bonds.

論文

Magnetic Bragg peak enhancement under ultrasound injection

社本真一*; 赤津光洋*; 松浦直人*; 河村聖子; 針井一哉*; 小野正雄*; Chang, L.-J.*; 伊藤孝; 根本祐一*; 家田淳一

Physical Review Research (Internet), 4(1), p.013245_1 - 013245_7, 2022/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.013245

イットリウム鉄ガーネットの磁気ブラッグピークに対する超音波注入効果を、準弾性中性子散乱によって研究した。磁気ブラッグピークは、温度の低下とともに大幅に強化さる。エネルギー幅は、超音波注入によって引き起こされる試料温度上昇の平方根に比例して増加した。磁気ブラッグピークは格子振動によって増強されることから、この増強はスピン-格子結合と密接に関連していると予想される。縦波モードで100Kを超えると観測された急激な散乱信号の低下は、スピン-格子結合の劣化を示唆している。これは、温度が100Kを超えるとスピンゼーベック効果が低下することと一致しており、スピン-格子結合による劣化メカニズムに証明を与えている。

論文

Spin-flop phase in a honeycomb antiferromagnet Mn $_{0.84}$ Mg $_{0.16}$ TiO $_{3}$

社本真一; 山内宏樹; 池内和彦*; Lee, M. K.*; Chang, L.-J.*; Garlea, V. O.*; Hwang, I. Y.*; Lee, K. H.*; Chung, J.-H.*

Journal of the Physical Society of Japan, 90(9), p.093703_1 - 093703_4, 2021/09

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.093703

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

ハニカム格子反強磁性体Mn $_{0.84}$ Mg $_{0.16}$ TiO $_{3}$ の5T磁場下でのスピンフロップ相の磁気構造を弾性散乱と非弾性散乱を相補的に用いることで、初めて提案した。

論文

Neutron scattering study on yttrium iron garnet for spintronics

南部雄亮*; 社本真一

Journal of the Physical Society of Japan, 90(8), p.081002_1 - 081002_15, 2021/08

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.081002

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

スピントロニクス用イットリウム鉄ガーネットの中性子散乱研究について、長期課題2017L0300の"Cross correlation dynamics under a strain field"の成果を中心にSPECIAL TOPICSのReviewとしてまとめた。

論文

Magnetic structure of short-range ordering in intermetallic antiferromagnet MnRhSi

樹神克明; 本田孝志*; 山内宏樹; 社本真一*; 池田一貴*; 大友季哉*

Journal of the Physical Society of Japan, 90(7), p.074710_1 - 074710_7, 2021/07

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.074710

被引用回数：1 パーセンタイル：27.76(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic pair distribution function (mPDF) of intermetallic antiferromagnet MnRhSi is estimated from the powder neutron diffraction data. The mPDF exhibits negative peak at about = 2.7 corresponding to the nearest neighbor Mn-Mn distance above the antiferromagnetic transition temperature $T_{N}$ . Below $T_{N}$ , the mPDF is a superposition of the mPDF with the negative peak at about = 2.7 and the mPDF calculated from the antiferromagnetic structure which is determined by the previous neutron diffraction study, indicating the coexistence of the short range ordering and the antiferromagnetic long range ordering. The mPDF of the short range ordering is not reproduced by the magnetic structure model with the symmetry consistent with that of the crystal structure. The possible magnetic structure which can reproduce the observed mPDF of the short range ordering is proposed.

論文

Gallium-effect in a lead-free solder for silver-sheathed superconducting tape

社本真一; Lee, M. K.*; 藤村由希; 近藤啓悦; 伊藤孝; 池内和彦*; 保田諭; Chang, L.-J.*

Materials Research Express (Internet), 8(7), p.076303_1 - 076303_6, 2021/07

https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac10d2

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

Pb, Ga、およびGaをドープした鉛フリーのSn-Ag-Cuはんだを使用して、銀被覆DI-BISCCOタイプHテープを使用した低接合抵抗率に対するガリウム効果を研究した。その結果について報告する。

論文

Spin wave excitations in honeycomb antiferromagnet MnTiO $_{3}$

Hwang, I. Y.*; Lee, K. H.*; Chung, J.-H.*; 池内和彦*; Garlea, V. O.*; 山内宏樹; 赤津光洋*; 社本真一

Journal of the Physical Society of Japan, 90(6), p.064708_1 - 064708_6, 2021/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.064708

被引用回数：2 パーセンタイル：45.66(Physics, Multidisciplinary)

ハニカム格子反強磁性体MnTiO $_{3}$ のスピン波を調べ、スピン間の交換相互作用を正確に求めた。

論文

Magnetic pair distribution function of spin-glass system Mn $_{0.5}$ Fe $_{0.5}$ TiO

樹神克明; 本田孝志*; 池田一貴*; 社本真一; 大友季哉*

JPS Conference Proceedings (Internet), 33, p.011059_1 - 011059_6, 2021/03

https://doi.org/10.7566/JPSCP.33.011059

We have performed powder diffraction measurement on the typical spin-glass system Mn $_{0.5}$ Fe $_{0.5}$ TiO using the neutron total scattering spectrometer NOVA installed in J-PARC to apply the mPDF analysis to the short-range correlation in the spin-glass phase. The mPDF obtained from the magnetic scattering intensity can be reproduced by the linear combination of the mPDFs calculated from the antiferromagnetic structures of MnTiO and FeTiO, consistent with the coexistence of two different antiferromagnetic correlations in the spin-glass phase.

論文

Broken C $_{4}$ symmetry in the tetragonal state of uniaxial strained BaCo $_{0.9}$ Ni $_{0.1}$ S $_{1.9}$

社本真一; 山内宏樹; 池内和彦*; 梶本亮一; 家田淳一

Physical Review Research (Internet), 3(1), p.013169_1 - 013169_9, 2021/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013169

A compound with large anions is known to show large compressibility whereby a novel response may emerge from the degenerated state by a uniaxial pressure. Neutron scattering study of BaCo $_{0.9}$ Ni $_{0.1}$ S $_{1.9}$ crystal reveals that the tetragonal insulating state has two magnetic domains with in-plane anisotropic antiferromagnetic wave vectors =(, 0) and =(0, ). One magnetic domain with becomes dominant under a weak uniaxial pressure of 1 MPa without a structural phase transition. Correspondingly, the in-plane broken C $_{4}$ symmetry is observed in the in-plane magnetic excitation. The domain-ratio changes under a uniaxial pressure in the tetragonal state is only slightly smaller than that in the orthorhombic state.

論文

Ultralow-energy magnon anomaly in yttrium iron garnet

社本真一; 安井幸夫*; 松浦直人*; 赤津光洋*; 小林義明*; 根本祐一*; 家田淳一

Physical Review Research (Internet), 2(3), p.033235_1 - 033235_6, 2020/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.2.033235

イットリウム鉄ガーネット結晶の超低エネルギーマグノンを、非弾性中性子散乱によって45eV以下のエネルギー範囲で調べたところ、[111]方向に約0.1Tの磁場が印加した場合に、10Kで超低エネルギーのマグノン異常を発見した。

論文

High-temperature short-range order in MnRhSi

山内宏樹; Sari, D. P.*; 渡邊功雄*; 安井幸夫*; Chang, L.-J.*; 近藤啓悦; 伊藤孝; 石角元志*; 萩原雅人*; Frontzek, M. D.*; et al.

Communications Materials (Internet), 1, p.43_1 - 43_6, 2020/07

https://doi.org/10.1038/s43246-020-0042-1

中性子とミュオンの相補利用により、720Kまでの高温での短距離磁気秩序現象をMnRhSiで発見した。

論文

振り返って見えてくること

社本真一

高温超伝導の若きサムライたち; 日本人研究者の挑戦と奮闘の記録, p.105 - 121, 2019/12

高温超伝導体発見の初期における日本の若い研究者(当時の大学の助手レベル)の奮闘ぶりについて記述する回想録の一部として、第3章(3.4)を執筆した。

論文

Q dependence of magnetic resonance mode on FeTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$ studied by inelastic neutron scattering

石角元志*; 樹神克明; 梶本亮一; 中村充孝; 稲村泰弘; 池内和彦*; Ji, S.*; 新井正敏*; 社本真一

Condensed Matter (Internet), 4(3), p.69_1 - 69_10, 2019/09

https://doi.org/10.3390/condmat4030069

中性子非弾性散乱により観測された磁気共鳴モードのQ依存性という初めての手法で、FeTe $_{0.5}$ Se $_{0.5}$ の超伝導対称性がs波であることを実験的に示した。

論文

Local structure of functional solids

社本真一

Journal of the Physical Society of Japan, 88(8), p.081008_1 - 081008_11, 2019/08

AA2019-0006.pdf:1.06MB

https://doi.org/10.7566/JPSJ.88.081008

被引用回数：1 パーセンタイル：14.15(Physics, Multidisciplinary)

The local structure study reveals important aspects of the physical properties, because it is closely related to the electronic structure. Some neutron total scattering results are reviewed to show the local functional properties of solids from optical recording to negative thermal expansion to Mott transition materials.

論文

Probing the quantum phase transition in Mott insulator BaCoS $_{2}$ tuned by pressure and Ni substitution

Guguchia, Z.*; Frandsen, B. A.*; Santos-Cottin, D.*; 社本真一; Gauzzi, A.*; 植村泰朋*; 他12名*

Physical Review Materials (Internet), 3(4), p.045001_1 - 045001_9, 2019/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.3.045001

被引用回数：6 パーセンタイル：28.88(Materials Science, Multidisciplinary)

SRを用いて、BaCoS $_{2}$ を圧力とNi置換でモット転移を調整し、量子相転移の様子を調べた。その結果、ゼロ温度で両方の量子相転移が一次転移であることがわかった。

論文

Asymmetrically optimized structure in a high- $T_{rm c}$ single unit-cell FeSe superconductor

深谷有喜; Zhou, G.*; Zheng, F.*; Zhang, P.*; Wang, L.*; Xue, Q.-K.*; 社本真一

Journal of Physics; Condensed Matter, 31(5), p.055701_1 - 055701_6, 2019/02

https://doi.org/10.1088/1361-648X/aaf2d9

被引用回数：4 パーセンタイル：27.59(Physics, Condensed Matter)

本研究では、SrTiO $_{3}$ 基板上の単層FeSeの構造が上下方向に非対称化していることを報告する。SrTiO $_{3}$ 基板上の単層FeSeは、鉄系超伝導体において最も高い転移温度(50K以上)を示す。全反射高速陽電子回折(TRHEPD)を用いた構造解析の結果、真空側と界面側のSe-Fe層間隔は異なり、上下方向に非対称な構造であることがわかった。これらの層間隔および結合角の平均値は、圧力下のバルクFeSeにおいて高い転移温度を示す最適値と一致している。したがって、SrTiO $_{3}$ 基板上の単層FeSeは非対称化することにより高い転移温度を発現するための最適構造を形成したと考えられる。

論文

High-energy spin fluctuation in low-T $_{c}$ iron-based superconductor LaFePO $_{0.9}$

石角元志*; 社本真一; 樹神克明; 梶本亮一; 中村充孝; Hong, T.*; Mutka, H.*

Scientific Reports (Internet), 8, p.16343_1 - 16343_6, 2018/11

https://doi.org/10.1038/s41598-018-33878-x

被引用回数：2 パーセンタイル：23.89(Multidisciplinary Sciences)

磁気揺らぎはBCS理論に従わない非従来型超伝導で最も可能性のある機構として重要な役割を担うと考えられてきた。今回、これまで磁気ゆらぎが見つかっていない5Kという低い超伝導転移温度の鉄リン系超伝導体LaFePO $_{0.9}$ で、30-50meVの高エネルギーで磁気ゆらぎを見つけた。これはこれまで考えられてきた高エネルギー磁気揺らぎで、高い超伝導転移温度になるという考えとは矛盾することから、超伝導機構の理解に向けて重要な発見である。

論文

Elastic and dynamical structural properties of La and Mn-doped SrTiO $_{3}$ studied by neutron scattering and their relation with thermal conductivities

梶本亮一; 中村充孝; 村井直樹; 社本真一; 本田孝志*; 池田一貴*; 大友季哉*; 畑博人*; 江藤貴弘*; 野田正亮*; et al.

Scientific Reports (Internet), 8(1), p.9651_1 - 9651_8, 2018/06

https://doi.org/10.1038/s41598-018-27984-z

被引用回数：5 パーセンタイル：29.93(Multidisciplinary Sciences)

The electron-doped SrTiO $_{3}$ exhibits good thermoelectric properties, which makes this material a promising candidate of an n-type oxide thermoelectric device. Recent studies indicated that only a few percent co-doping of La and Mn in SrTiO $_{3}$ substantially reduces the thermal conductivity, thereby greatly improving the thermoelectric figure of merit at room temperature. Our time-of-flight neutron scattering studies revealed that by doping both La and Mn into SrTiO $_{3}$ , the inelastic scattering spectrum shows a momentum-independent increase in the low-energy spectral weight approximately below 10 meV. The increase in the low-energy spectral weight exhibits a clear correlation with thermal conductivity. The correlation is attributed to dynamical and local structural fluctuations caused by the Jahn-Teller instability in Mn $^{3+}$ ions coupled with the incipient ferroelectric nature of SrTiO $_{3}$ , as the origin of the low thermal conductivity.

論文

Neutron scattering study of yttrium iron garnet

社本真一; 伊藤孝; 大西弘明; 山内宏樹; 稲村泰弘; 松浦直人*; 赤津光洋*; 樹神克明; 中尾朗子*; 茂吉武人*; et al.

Physical Review B, 97(5), p.054429_1 - 054429_9, 2018/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.97.054429

被引用回数：15 パーセンタイル：63.41(Materials Science, Multidisciplinary)

イットリウム鉄ガーネットの核および磁気構造と全マグノン分散を中性子散乱により調べた。低エネルギーの分散は強磁性マグノンで期待されるように14meVまで2次関数の分散を示した。積分した動的磁化率"()の虚部は低エネルギーで平方根のエネルギー依存性を示した。"()から絶対値でマグノン状態密度を求めた。その値は理論的に予想されるマグノン分散でひとつのカラリティーモードに対応する。