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論文

First observation of the de Haas-van Alphen effect and Fermi surfaces in the unconventional superconductor UTe$$_2$$

青木 大*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 石塚 淳*; 柳瀬 陽一*; 播磨 尚朝*; 仲村 愛*; Li, D.*; 本間 佳哉*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083704_1 - 083704_5, 2022/08

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.083704
 被引用回数：56 パーセンタイル：98.03(Physics, Multidisciplinary)

de Haas-van Alphen oscillation was successfully observed in an unconventional superconductor UTe$$_2$$ using high-quality single crystals. From this observation, Fermi surfaces of this compound were determined to be cylinders elongated along the c-direction, in consistent with theoretical expectation. However, the extremely large cyclotron effective masses ranging 32 to 57 m$$_0$$, in consistent with the electronic specific heat, far exceed calculated values.

論文

Slow electronic dynamics in the paramagnetic state of UTe$$_2$$

徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 芳賀 芳範; 常盤 欣文; Opletal, P.; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 91(2), p.023707_1 - 023707_5, 2022/02

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.023707
 被引用回数：25 パーセンタイル：91.89(Physics, Multidisciplinary)

ウラン系の強磁性超伝導体で議論されてきた、「強磁性ゆらぎによるスピン三重項超伝導対の形成」および「強磁性ゆらぎを介した磁場による対形成引力の制御」というコンセプトがUTe$$_2$$においても成り立つことを期待させる。しかしその一方、$$_2$$では静的な強磁性秩序は存在せず、低温の磁気状態がこれまでのウラン系強磁性超伝導体にどこまで近いのかという点については疑問を持たれていた。実際、最近の中性子散乱実験では、比較的高温側から反強磁性に近いq=0.57という波数を持った磁気ゆらぎの発達が示されている。本研究では$$^{125}$$Te-NMR実験により低温で非常に遅いゆっくりとした揺らぎが発達する様子を捉えることに成功した。このことはこの系の低温における強い相関の発達を示唆している。

論文

ITERトロイダル磁場コイル用ラジアル・プレートの試作

高野 克敏; 小泉 徳潔; 清水 辰也; 中嶋 秀夫; 江崎 康一*; 長本 義史*; 牧野 吉延*

低温工学, 47(3), p.178 - 185, 2012/03

https://doi.org/10.2221/jcsj.47.178

TFコイルの巻線部で使用するラジアル・プレート(RP)は、長さ13m,幅9m,厚さ10cmの大型構造物であるにもかかわらず、平面度で1mm,輪郭度で2mm以下の高精度の製作公差が要求されている。また、RPの溝の中に導体を挿入し、導体を固定するために、RP溝にカバー・プレート(CP)という蓋をする。CPはRPとレーザー溶接するため、CPとRP間のギャップを0.5mm以下に管理する必要がある。このため、RPとCPは高い寸法精度で製作する必要がある。そこで原子力機構は、高精度、かつ、合理的な製作方法の確立を目指して、中規模及び実規模RP及びCPの試作試験を実施した。試作の結果、製作公差を満足する高精度な製作技術の開発に成功し、実機RPの製作に目途を立てることができた。

論文

Development of polarized Xe gas target for neutron experiment at J-PARC

酒井 健二; 奥 隆之; 篠原 武尚; 吉良 弘; 大井 元貴; 前川 藤夫; 加倉井 和久; 猪野 隆*; 有本 靖*; 清水 裕彦*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 340, p.012037_1 - 012037_7, 2012/02

https://doi.org/10.1088/1742-6596/340/1/012037
 被引用回数：2 パーセンタイル：61.31(Physics, Condensed Matter)

J-PARC物質生命科学実験施設(MLF)では、$$^{129}$$Xeの共鳴ピークを用いた中性子-原子核スピン相関項に起因する中性子偏極能力を検知する実験が計画されている。スピン交換光ポンピング(SEOP)法により低磁場,室温で高偏極可能なXeガスは、中性子光学定理(NOPT)検証に適した標的核になることが期待できる。われわれはNOPTに基づいて、実験の測定量を評価し、偏極Xeガス生成装置を開発し、装置特性のビーム試験を進めてきた。本論文は、実験の現状について報告する。

論文

Status of breakup reaction theory

緒方 一介*; 松本 琢磨*; 橋本 慎太郎; 蓑茂 工将*; 江上 智晃*; 井芹 康統*; 河野 通郎*; 千葉 敏; Bertulani, C. A.*; 清水 良文*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 312, p.082008_1 - 082008_10, 2011/09

https://doi.org/10.1088/1742-6596/312/8/082008
 被引用回数：1 パーセンタイル：46.91(Physics, Nuclear)

離散化連続チャンネル法によるブレークアップ反応理論の最近の成果についてのレビューを行う。取り扱うのは$$^6$$He誘起の四体崩壊反応,クーロンブレークアップ反応の動的相対論効果,入射粒子ブレークアップ反応の微視的記述,三粒子入射反応及び包括的ブレークアップ反応に対する新たな取り扱いである。

論文

Developments of in-situ SEOP polarized $$^{3}$$He neutron spin filter in Japan

吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; Chang, L.-J.; 加倉井 和久; 有本 靖*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294, p.012014_1 - 012014_5, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012014
 被引用回数：12 パーセンタイル：94.62(Physics, Applied)

The pulsed neutron source of J-PARC has started to operate in 2008 in Japan. To study structure of magnetic material and soft matters, polarized neutron scattering techniques are very important and powerful tools. It is urgently necessary for us to develop neutron spin polarizers for pulsed neutron scattering experiments. So we began the development of the in-situ SEOP system aiming to use it as a NSF for incident beam polarization and polarization analysis. In previous test performed by Ino et al., the $$^{3}$$He polarization reached 50% and not saturated yet. After that experiment, we began improving the SEOP system by installing the high power laser diode, the prism beam splitter and optimizing the beam-transform optics. By using this improved system, we performed the polarization test at BL10 in J-PRC and achieved the $$^{3}$$He polarization of 73%. We keep improving this in-situ SEOP system aiming to use it s an incident neutron polarizer at J-PARC.

論文

Applications of $$^{3}$$He neutron spin filters on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 相澤 一也; 新井 正敏; 能田 洋平; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012017_1 - 012017_7, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012017
 被引用回数：2 パーセンタイル：64.37(Physics, Applied)

A polarized $$^{3}$$He neutron spin filter has been applied to polarization analysis on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II at JRR-3. Measurements were taken on silver behenate, which has several coherent peaks in the small-angle region with a background of spin incoherent hydrogen scattering. Here we demonstrate that the coherent and spin incoherent scattering were successfully separated by the polarization analysis using the $$^{3}$$He spin filter on the instrument.

論文

Structure of glasses for $$^{3}$$He neutron spin filter cells

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012004_1 - 012004_7, 2011/06

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012004
 被引用回数：2 パーセンタイル：64.37(Physics, Applied)

In spin-exchange optical pumping, there is unknown excess relaxation, called the X-factor, that limits attainable $$^{3}$$He polarization. It is known that the X-factor depends on the glass containers. Hence, it is expected that there are cell-to-cell variations in microscopic structure among the cells and that these variations affect the attainable $$^{3}$$He polarization. However, microscopic structure of the glasses for $$^{3}$$He neutron spin filters has not been clarified yet. In this paper, we have performed precise X-ray diffraction measurements for the glasses at SPring-8 using synchrotron radiation. The structural differences are observed between several types of glasses, and also, between the GE180 glass pieces with different thermal treatment. Based on the results, the structural influence on the performance of $$^{3}$$He neutron spin filters is discussed.

論文

Development and test of SEOP neutron spin filter in Japan

吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 加倉井 和久; 遠藤 康夫; 有本 靖*; 猪野 隆*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2433 - 2435, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.019
 被引用回数：9 パーセンタイル：37.64(Physics, Condensed Matter)

Polarized neutron scattering techniques are very important and powerful tools to study the fundamental structures of magnetic materials and soft matters. $$^{3}$$He has a very large absorption cross section for only neutrons in opposite spin state to that of the $$^{3}$$He nucleus. The scattering cross section of $$^{3}$$He is small. These two features allow nuclear spin polarized $$^{3}$$He gas to work as a NSF. Compared with other spin filters such as Heusler alloys and magnetic supermirrors, the $$^{3}$$He gas NSF have following advantages: it can polarize various energy of neutron such as cold, thermal and hot neutrons, it can work for broadband neutrons and it can be used for wide area and large divergence neutron beams. These characteristics of polarized $$^{3}$$He are convenient in use with J-PARC as NSF. We began the development of the on beam SEOP system aiming to use it s a NSF for incident beam polarisation and polarisation analysis. In this paper, we report the current development of SEOP system in Japan.

論文

Research on glass cells for $$^{3}$$He neutron spin filters

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020

Polarized $$^{3}$$He neutron spin filters have attracted much attention because of their available wide energy range for polarizing neutrons and their large solid-angle. To use $$^{3}$$He neutron spin filters for the experiments, it is necessary to produce glass cells with good quality. For this purpose, we made research on the glass cells from several aspects. Firstly, we investigated on the microscopic structure for several glasses by means of X-ray diffraction measurement and tried to find a good measure of evaluating the quality of the cells in terms of their structure. Secondly, we investigated on the glass window, which the laser beam passes through for optical pumping. Thirdly, the cells should be optimized for the polarized neutron scattering experiments and the background from the cells needs to be evaluated. The scattered intensity from the cell in small-angle neutron scattering will also be presented.

論文

Research on glass cells for $$^{3}$$He neutron spin filters

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020
 被引用回数：3 パーセンタイル：15.11(Physics, Condensed Matter)

Glass cells play an important role in polarized $$^{3}$$He neutron spin filters. To evaluate the scattering and absorption contribution from glass cells during neutron scattering experiments, we measured small-angle scattering and neutron transmission in GE180 and other glasses. To pursue the possibility of being a structural influence on $$^{3}$$He spin relaxation in GE180 glass cells, we performed precise X-ray diffraction measurement using synchrotron radiation at SPring-8. From these measurements, a structural difference was observed among GE180 glasses with different thermal treatments.

論文

Characterization of glasses for $$^{3}$$He neutron spin filter cells

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 新井 正敏; 武田 全康; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 634(1, Suppl.), p.S122 - S125, 2011/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2010.06.358

Polarized $$^{3}$$He neutron spin filters are promising neutron polarizers in polarized neutron scattering experiments at facilities with two-dimensional detectors and pulsed neutron source. Although they are now operational at several institutions, it is still desired to be developed. Among required factors for the development, the study on the glasses in the filters is one of the important issues. In this paper, we report our recent investigation on the glass cells such as X-ray diffraction measurements and the measurements of the degree of circular polarization of the transmitted laser light through the glass window in the filter.

論文

Lifetime measurements for the first 2$$^{+}$$ states in $$^{162,164}$$Gd populated by the $$beta$$ decay of $$^{162,164}$$Eu

長江 大輔*; 石井 哲朗; 高橋 竜太*; 浅井 雅人; 牧井 宏之; 長 明彦; 佐藤 哲也; 市川 進一; 清水 良文*; 小路 拓也*

AIP Conference Proceedings 1224, p.156 - 160, 2010/04

https://doi.org/10.1063/1.3431410
 被引用回数：2 パーセンタイル：63.32(Physics, Nuclear)

Lifetimes of the first 2$$^{+}$$ states in $$^{162,164}$$Gd have been measured by means of $$beta$$ - $$gamma$$ delayed coincidence technique for mass-separated $$^{162}$$Eu and $$^{164}$$Eu isotopes. Using the obtained lifetimes $$tau$$($$^{162}$$Gd) = 3.98(8) ns and $$tau$$($$^{164}$$Gd) = 4.0(2) ns, $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$ values were deduced as $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$($$^{162}$$Gd) = 5.45(11) e$$^{2}$$b$$^{2}$$ and $$B(E2;0^{+}rightarrow 2^{+})$$($$^{164}$$Gd) = 5.2(3) e$$^{2}$$b$$^{2}$$.

論文

High-spin structure in $$^{185}$$Os

静間 俊行; 御手洗 志郎*; Sletten, G.*; Bark, R. A.*; Gjorup, N. L.*; Jensen, H. J.*; Piiparinen, M.*; Wrzesinski, J.*; 清水 良文*

Physical Review C, 69(2), p.024305_1 - 024305_18, 2004/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.69.024305
 被引用回数：16 パーセンタイル：66.17(Physics, Nuclear)

$$^{176}$$Yb($$^{13}$$C,4n)反応を用いて、$$^{185}$$Os原子核の高スピン構造の実験的研究を行った。その結果、これまで知られていた1準粒子配位に基づくほとんどの回転帯に対して、より高い励起準位まで観測することに成功した。また、新たに、多準粒子配位に基づく回転帯を発見し、g因子の測定により、ニルソン配位を決定した。さらに、励起エネルギー5008keVに、半減期18ナノ秒を持つ、新しい核異性体の同定に成功した。本論文では、K禁止の度合いについて、量子トンネリング模型と比較分析を行う。

論文

Tunneling in high-$$K$$ isomeric decays

静間 俊行; 清水 良文*; 早川 岳人

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(11), p.1137 - 1141, 2002/11

https://doi.org/10.3327/jnst.39.1137
 被引用回数：4 パーセンタイル：28.64(Nuclear Science & Technology)

$$gamma$$遷移の禁止度の非常に大きな$$K$$核異性体の崩壊について、量子トンネル効果を考慮した理論模型を用いて、遷移確率の系統的な研究を行なった。本研究では、われわれが観測した$$K$$禁止遷移、及び、最近、他グループにより報告された$$K$$禁止遷移について、実験値と理論値の比較分析を行なった。その結果、実験値と理論値の非常によい一致を得ることができ、量子トンネル効果による$$K$$核異性体の$$gamma$$崩壊メカニズムを明らかにした。さらに、質量数180領域の中性子過剰核に対して、量子トンネル効果によるK核異性体の波動関数の透過率の同位体依存性を調べた。その結果、陽子数66、中性子数104付近において、透過率が最も小さく、この付近の原子核において、核異性体の存在する可能性が大きいことがわかった。

論文

Multi-quasiparticle states and ${it K}$-forbidden transitions in $$^{183}$$Os

静間 俊行; 松浦 勝之*; 藤 暢輔; 早川 岳人; 大島 真澄; 初川 雄一; 松田 誠; 古野 興平*; 佐々木 康之*; 小松原 哲郎*; et al.

Nuclear Physics A, 696(3-4), p.337 - 370, 2001/12

https://doi.org/10.1016/S0375-9474(01)01210-6
 被引用回数：20 パーセンタイル：73.35(Physics, Nuclear)

$$^{183}$$Osの高スピン状態を、170Er(18O,5n)反応を用いて生成した。その結果、5つの回転バンドを新たに観測し、gファクターから準粒子配位を決定した。また、励起状態 5000MeV程度に、2つの核異性体を観測した。その内の1つは、K量子数43/2を有し、基底状態回転帯(K=9/2)へ、K量子数の差17を伴う遷移をしていることが明らかになった。本論文では、量子力学的トンネリグ模型を用いて、この核異性体の崩壊機構を解明する。

口頭

Slow dynamics of electrons in the paramagnetic state of UTe$$_2$$

徳永 陽; 酒井 宏典; 神戸 振作; 芳賀 芳範; 常盤 欣文; Opletal, P.; 藤林 裕己*; 金城 克樹*; 北川 俊作*; 石田 憲二*; et al.

no journal, , 

UTe$$_2$$ is a novel uranium-based superconductor with a rather high transition temperature of $$sim2$$ K. The compound attracted particular attention, because of the strong possibility of the spin-triplet Cooper pairing, which is a natural candidate for topological superconductivity in a bulk material. In this study, we performed $$^{125}$$Te-NMR experiments on a $$^{125}$$Te enriched single crystal of UTe$$_2$$. The field and temperature dependences of the spin-spin relaxation rate of $$1/T_2$$ in field applied along the $$a$$-axis revealed slow electronic dynamics developing in the paramagnetic state. The observed slow fluctuations are concerned with a successive growth of long-range electronic correlations below 30$$-$$40 K. We suggest that UTe$$_2$$ would be located on the paramagnetic side near an electronic phase boundary, where either the magnetic or Fermi-surface instability would be the origin of the characteristic fluctuations.

口頭

Pulsed high magnetic field measurements in a quasi-degenerate diluted Yb system (Lu,Yb)Rh$$_2$$Zn$$_{20}$$

北澤 崇文; 池田 陽一*; 松尾 晶*; 今城 周作*; 清水 悠晴*; 川又 雅広*; 徳永 陽; 芳賀 芳範; Opletal, P.; 酒井 宏典; et al.

no journal, , 

Yb希薄系(Lu,Yb)Rh$$_2$$Zn$$_{20}$$は強い$$c$$-$$f$$混成によって擬8重縮退を形成する不純物近藤合金である。我々は、$$N=8$$の大きな縮重度に加えて、約5T以上において既存の近藤モデルでは説明できない単サイトの磁場誘起の磁気異方性を捉えた。磁気異方性が発達する磁場中での$$f$$電子状態を理解するため、パルス強磁場下でYb希薄系(Lu,Yb)Rh$$_2$$Zn$$_{20}$$の磁化と比熱を測定した。磁化曲線は磁場上昇時と磁場下降時の両方で一致した。これは、渦電流が発生しておらず等温の磁化曲線が測定できていることを示している。$$f$$電子が局在化する22.7Tの近藤磁場よりも高い磁場下でも磁化容易軸と磁化困難軸はそれぞれ$$langle 100 rangle$$方向、$$langle 111 rangle$$方向で変化しなかった。比熱測定から見積もった電子比熱係数の磁場依存性では、約1J Yb-mol$$^{-1}$$ K$$^{-2}$$まで増加した後、近藤磁場付近で減少する振る舞いが見られた。近藤磁場付近での電子比熱係数の減少は$$f$$電子の局在化を示唆している。これに加えて、磁化だけではなく、比熱測定においても異方的な磁場応答を観測した。

口頭

偏極$$^{3}$$He中性子スピンフィルターのガラスセルの開発

坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 武田 全康; 脇本 秀一; et al.

no journal, , 

偏極$$^{3}$$He中性子スピンフィルターは、100meV以上の高エネルギーにまで渡る白色中性子を偏極させることができること,大立体角をカバーできることから、偏極素子として偏極中性子散乱実験で用いられることが期待されている。ILLやNIST等では既に実用化されている段階にあるが、より高い$$^{3}$$He偏極率とより長い緩和時間を得、散乱実験の現場での要求に答えるためには、未だ多くの開発的要素を抱えている。ガラスセルの開発もその一つである。本講演では、(1)セルの大型化,(2)レーザー光の効率的なセル内への導入,(3)フィルターの性能とガラス物性の関係、といった観点からガラスセル開発について最近われわれが行ってきた取り組みを詳しく報告する。

口頭

偏極$$^{3}$$He中性子スピンフィルターの$$^{3}$$Heガス偏極度の評価手段の開発

吉良 弘; 坂口 佳史; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 有本 靖*; 猪野 隆*; 清水 裕彦*; et al.

no journal, , 

原子核スピンが偏極した$$^{3}$$Heは、原子核スピンと反対向きのスピンを持つ中性子に対して非常に大きい吸収断面積を持つこと,散乱断面積が非常に小さいことから、中性子ビームの効果的かつクリーンな偏極手段として利用可能である。偏極$$^{3}$$Heを用いた中性子スピンフィルターには磁気スーパーミラーやホイスラー結晶といったこれまでに使われてきた中性子ビーム偏極手法に比べ、広い波長帯域の中性子に使用可能,高いエネルギーの中性子に対応可能,大立体角をカバーするフィルターを実現可能,余計な散乱を出さない、といった特徴がある。時間とともに減極する$$^{3}$$He原子核スピン偏極度を決定する必要があり、ビームラインでも使用可能な、小型NMR装置の開発を高エネルギー加速器研究機構と協力して進めている。また、今後の開発ではセルの大型化(Si単結晶の窓を持つ太鼓型セル等)、及び扇型セルのように形状の複雑化が予想され、従来のNMR装置では偏極度測定が困難になると考えられることから、EPR測定による$$^{3}$$Heガス核スピン偏極度測定装置の検討も行っている。発表では、これらの$$^{3}$$Heガス核スピン偏極度測定手段の開発の状況,実験結果等について報告する。

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