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論文

Emergent spin-1 Haldane gap and ferroelectricity in a frustrated spin-$$frac{1}{2}$$ ladder

上田 宏*; 小野田 繁樹*; 山口 泰弘*; 木村 剛*; 吉澤 大智*; 森岡 俊晶*; 萩原 政幸*; 萩原 雅人*; 左右田 稔*; 益田 隆嗣*; et al.

Physical Review B, 101(14), p.140408_1 - 140408_6, 2020/04

 被引用回数:2 パーセンタイル:44.66(Materials Science, Multidisciplinary)

We report experimental and theoretical evidence that Rb$$_2$$Cu$$_2$$Mo$$_3$$O$$_{12}$$ has a nonmagnetic tetramer ground state of a two-leg ladder comprising antiferromagnetically coupled frustrated spin-$$frac{1}{2}$$ chains and exhibits a Haldane spin gap of emergent spin-1 pairs. Three spin excitations split from the spin-1 triplet by a Dzyaloshinskii-Moriya interaction are identified in inelastic neutron-scattering and electron spin resonance spectra. A tiny magnetic field generates ferroelectricity without closing the spin gap, indicating a unique class of ferroelectricity induced by a vector spin chirality order.

論文

Development of compact high field pulsed magnet system for new sample environment equipment at MLF in J-PARC

渡辺 真朗; 野尻 浩之*; 伊藤 晋一*; 河村 聖子; 木原 工*; 益田 隆嗣*; 佐原 拓郎*; 左右田 稔*; 高橋 竜太

JPS Conference Proceedings (Internet), 25, p.011024_1 - 011024_5, 2019/03

近年、中性子や放射光をプローブとした数10T以上の強磁場下で行う実験・研究への要望が増えてきている。強磁場装置を用いた中性子散乱実験は、例えば、磁場誘起超伝導体などにおける強磁場中磁気相関の研究やマルチフェロイック物質などの新しい凝縮系の研究などが挙げられる。J-PARC MLFでは、強磁場パルスマグネットシステムの開発をおこなった。一般的に数10テスラ以上の強磁場装置は大規模になるが、開発する装置はMLFの既存のビームラインに対して設置可能な小型な装置でなければならない。そこで数ミリ秒程度磁場を発生させるパルスマグネットシステムを開発した。パルス磁場にすることで、強磁場を達成しつつエネルギー・パワーを抑えることで装置の小型化が可能である。30テスラを発生可能なパルスマグネットシステムを実現するためには、高電圧・大電流パルス電源および、強磁場に耐えられるコイルと試料スティックが必要である。本発表では、開発したパルスマグネットシステムの詳細およびMLFビームライン(HRC)にて行なった中性子ビーム利用実験でのパルスマグネットシステムの状況について報告する。

論文

Spin model of O$$_{2}$$-based magnet in a nanoporous metal complex

左右田 稔*; 本間 勇紀*; 高見澤 聡*; 河村 聖子; 中島 健次; 益田 隆嗣*

Journal of the Physical Society of Japan, 85(3), p.034717_1 - 034717_9, 2016/03

 被引用回数:1 パーセンタイル:13.94(Physics, Multidisciplinary)

ナノポーラス金属化合物Cu-${{it trans}}$-1,4-cyclohexanedicarboxylic acid (Cu-CHD)に吸着させた酸素分子について、この系で実現している酸素分子磁石の様相を探るため中性子非弾性散乱実験を行った。その結果、これまで得られている磁化曲線等を説明可能な微視的パラメーターを得ることができた。

論文

Science from the initial operation of HRC

伊藤 晋一*; 横尾 哲也*; 益田 隆嗣*; 吉澤 英樹*; 左右田 稔*; 池田 陽一*; 井深 壮史*; 川名 大地*; 佐藤 卓*; 南部 雄亮*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034001_1 - 034001_6, 2015/09

Since the installation of the High Resolution Chopper Spectrometer, HRC, experiments using the HRC are being conducted to observe the dynamics in wide range of physics. Scientific results during the period since the initial construction are summarized.

論文

Spin-nematic interaction in the multiferroic compound Ba$$_{2}$$CoGe$$_{2}$$O$$_{7}$$

左右田 稔*; 松本 正茂*; M$"a$nsson, M.*; 河村 聖子; 中島 健次; 椎名 亮輔*; 益田 隆嗣*

Physical Review Letters, 112(12), p.127205_1 - 127205_5, 2014/03

 被引用回数:27 パーセンタイル:82.2(Physics, Multidisciplinary)

面内容易型の反強磁性体Ba$$_{2}$$CoGe$$_{2}$$O$$_{7}$$について、磁気異方性と磁気揺動を調べることにより、スピンネマティック相互作用が実在することを示した。

論文

Quantitative analysis of cisplatin sensitivity of human esophageal squamous cancer cell lines using in-air micro-PIXE

田中 成岳*; 木村 仁*; Faried, A.*; 酒井 真*; 佐野 孝昭*; 猪瀬 崇徳*; 宗田 真*; 岡田 幸士*; 中島 政信*; 宮崎 達也*; et al.

Cancer Science, 101(6), p.1487 - 1492, 2010/06

 被引用回数:12 パーセンタイル:34.46(Oncology)

大気マイクロPIXEを用いて、食道ガン細胞株において、主要な化学療法薬であるシスプラチンの細胞内局在性を調べ、同細胞株のシスプラチンに対する感度を決定した。2種類のヒト食道扁平上皮癌(ESCC)細胞株(TE-2とTE-13)のシスプラチンに対する感受性は、MTT分析,フローサイトメトリ、及びDNA断片化分析を用いて確認した。これらの細胞試料に対して大気マイクロPIXE分析を行うとともに、リアルタイム逆転写ポリメラーゼ連鎖反応を用いて両細胞株における、「マルチ-ドラッグ」抵抗性タンパク質2(MRP2)のmRNA発現を評価した。この結果、TE-2セルはTE-13セルよりシスプラチンに敏感であることが明らかとなった。この研究結果は、大気マイクロPIXEが個別細胞のシスプラチン感受性を定量評価する方法として有効であることを示唆した。また、最終的には細胞膜の中のMRP2がESCC細胞のシスプラチン感受性を制御する重要な役割を担っているのではないかという推測に至った。

論文

Structural studies of pyrochlore-related spin-1/2 system Ag$$_{2}$$Cu$$_{2}$$O$$_{3}$$

植松 大輔*; 左右田 稔*; 小林 義明*; 佐藤 正俊*; 井川 直樹; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 75(12), p.124601_1 - 124601_5, 2006/12

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

X線及び中性子回折,磁気測定によりAg$$_{2}$$Cu$$_{2}$$O$$_{3}$$の70K相転移における格子歪みと磁気秩序の強い相関が検証された。この系は角共有のCu$$^{2+}$$四面体からなるパイロクロア型の構造を持ち、幾何学的なフラストレーションを示す。この系で格子歪みによりフラストレーションが解消され、磁気秩序が安定化することが明らかになった。

論文

Search for magnetic excitation spectra of Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$$$cdot$$$$_{y}$$D$$_{2}$$O; Neutron scattering

茂吉 武人*; 安井 幸夫*; 左右田 稔*; 小林 義明*; 佐藤 正俊*; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 75(7), p.074705_1 - 074705_6, 2006/07

 被引用回数:11 パーセンタイル:57.78(Physics, Multidisciplinary)

Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$$$cdot$$yD$$_{2}$$O単結晶の試料を用いた中性子散乱実験研究が行われた。D$$_{2}$$O分子の2次元短距離秩序に由来する散漫散乱が観測された。またこの短距離秩序したD$$_{2}$$O分子のフォノン散乱も観測された。(1/2,1/2,l)方向のスキャンから水和されていない部分のNa$$_{x}$$CoO$$_{2}$$による磁気揺らぎによる弱い強度変調が観測されたが、水和されたNa$$_{x}$$CoO$$_{2}$$$$cdot$$yD$$_{2}$$Oの成分には顕著な強磁性的磁気揺らぎはないことが明らかになった。

論文

Magnetic structures and spin states of NdBaCo$$_{2}$$O$$_{5}$$

左右田 稔*; 安井 幸夫*; 伊藤 雅典*; 飯久保 智*; 佐藤 正俊*; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 73(2), p.464 - 468, 2004/02

 被引用回数:41 パーセンタイル:82.27(Physics, Multidisciplinary)

酸素欠損ペロヴスカイト系NdBaCo$$_{2}$$O$$_{5}$$における中性子回折実験によりT=360Kの反強磁性秩序及び初めてT=250Kの電荷秩序が明らかにされた。またこの物質におけるCoO$$_{5}$$ピラミッドのCoイオンのスピン状態が両相において高スピン状態であることが示唆される結果が得られた。

論文

Effects of "stripes" on the magnetic excitation spectra of La$$_{1.48}$$Nd$$_{0.4}$$Sr$$_{0.12}$$CuO$$_{4}$$

伊藤 雅典*; 安井 幸夫*; 飯久保 智*; 左右田 稔*; 佐藤 正俊*; 小林 晃人*; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 72(7), p.1627 - 1630, 2003/07

 被引用回数:9 パーセンタイル:53.75(Physics, Multidisciplinary)

ストライプ秩序構造を示すLa$$_{1.48}$$Nd$$_{0.4}$$Sr$$_{0.12}$$CuO$$_{4}$$における磁気励起の波数及びエネルギー依存性が詳細に観測された。その結果この系では高温相においても「揺らいでいる電荷ストライプ」が磁気励起に影響を与えていることが示唆された。

論文

Magnetic structures of high temperature phases of TbBaCo$$_{2}$$O$$_{5.5}$$

左右田 稔*; 安井 幸夫*; 藤田 利晃*; 宮下 健*; 佐藤 正俊*; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 72(7), p.1729 - 1734, 2003/07

 被引用回数:76 パーセンタイル:91.08(Physics, Multidisciplinary)

酸素欠損ペロヴスカイト系TbBaCo$$_{2}$$O$$_{5.5}$$の中性子回折実験が行われ、多数の磁気及び構造相転移が観測された。340Kにおける電荷秩序を伴うメタル・絶縁体相転移,280Kの強磁性モーメントを伴う磁気相転移、及び260Kに反強磁性秩序を伴うと思われる相転移が観測された。特に270Kと250Kの磁気構造解析の結果、Co$$^{3+}$$イオンのスピン状態がCoO$$_{6}$$八面体では低スピン状態,CoO$$_{5}$$ピラミッドでは中間スピン状態であることが明らかになった。

口頭

水和物Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$におけるD$$_{2}$$Oの短距離秩序構造; 中性子散乱

茂吉 武人*; 安井 幸夫*; 左右田 稔*; 佐藤 正俊*; 加倉井 和久

no journal, , 

超伝導を示す重水素で置換した水和物Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$の中性子散乱実験を行い、構造及び磁気揺らぎに関する研究を行った。実験の結果、Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$・yD$$_{2}$$Oの磁気励起ピークは観測されなかったが、(1/2, 1/2, l)に沿った、c方向に伸びた散漫散乱が観測された。この散漫散乱のQ及び温度依存性から、D$$_{2}$$Oの面間方向の短距離秩序が存在することを明らかにした。

口頭

Ordering of frustrated spin systems coupled to lattice and charge degrees of freedom; Neutron scattering investigations

加倉井 和久; 松田 雅昌; 石井 慶信; 永井 聡*; 池田 直*; 鬼頭 聖*; 井川 直樹; 左右田 稔*; 安井 幸夫*; 茂吉 武人*; et al.

no journal, , 

中性子散乱による格子や電荷の自由度と結合するスピンフラストレート系における磁気秩序の研究を2つの研究例を挙げて解説する。(1)LuFe$$_{2}$$O$$_{4}$$では鉄イオンが六方称の二重層を構成する。この系は330Kで電荷秩序を、250Kで磁気秩序を起こす。この磁気秩序過程の詳細な研究がスピン凍結を示唆する基底状態を明らかにした。(2)YBaCo$$_{4}$$O$$_{7}$$はCoO$$_{4}$$四面体が籠目と三角格子に交互に積層する構造を持つ。この系において70K及び105Kで構造相転移が観測され、それに伴う磁気的短距離秩序による散漫散乱が観測された。両者の系において観測された磁気相関と格子又は電荷の自由度との関係を議論する。

口頭

Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$の水和物の超伝導と磁性

茂吉 武人*; 横井 麻衣*; 左右田 稔*; 安井 幸夫*; 小林 義明*; 佐藤 正俊*; 井川 直樹; 加倉井 和久

no journal, , 

Na$$_{x}$$CoO$$_{2}$$$$cdot$$${it y}$H$$_{2}$$Oの超伝導発現機構の解明を目指し、中性子散乱や核磁気共鳴(NMR)等を主手段として基礎物性を調べた。NMRのナイトシフトは臨界温度以下でCoO$$_{2}$$面に平行,垂直どちらにかけても減少することから、超伝導電子対の対象性がsingletであることが明らかになり、単結晶を用いた中性子非弾性散乱実験の結果からCoO$$_{2}$$面内強磁性の揺らぎは非常に小さいことがわかった。また、粉末中性子回折実験結果から水分子による散漫散乱が観察され、また組成によって00${it l}$反射の強度比に違いが見られた。これらの結果から超伝導発現に対する水分子やその秩序の役割について発表する。

口頭

階段状カゴメ格子系Co$$_{3}$$V$$_{2}$$O$$_{8}$$の逐次磁気相転移と${it H-T}$相図

安井 幸夫*; 小林 祐介*; 茂吉 武人*; 左右田 稔*; 佐藤 正俊*; 井川 直樹; 加倉井 和久

no journal, , 

Co$$^{2+}$$イオンが階段状に歪んだカゴメ格子を形成しているCo$$_{3}$$V$$_{2}$$O$$_{8}$$の単結晶を用いて磁化率・比熱などの巨視的物性量を${it a, b, c}$の各軸方向の磁場中で測定するとともに、粉末及び(${it c}$軸方向の磁場下で)単結晶を用いた中性子回折実験を行い、詳細な磁気相図を作成した。ゼロ磁場下では11.2K, 8.8K, (6.0-7.0)Kで磁気相転移が観察され、また、磁場印加とともに転移点は大きくシフトした。また、${it c}$軸方向の磁場下では${it H}$ $$>$$1Tで新たな磁気相が現れることなどが明らかとなった。

口頭

高レベル放射性廃棄物からのラドンの線量評価

吉澤 勇二*; 甲斐 倫明*; 大越 実; 加藤 智子; 山口 徹治; 佐々木 隆之*; 服部 隆利*; 宮崎 振一郎*; 樋口 奈津子*; 床次 眞司*; et al.

no journal, , 

高レベル放射性廃棄物の地層処分において、遠い将来に放射性核種が生物圏に移行してきたときの一般公衆に対する線量評価の中で、U-238, U-234及びPu-238を親核種とする崩壊系列の放射性核種の被ばくに対して、ラドンを考慮した場合の線量への影響に関する評価結果を示す。

口頭

Study of complex magnetic structures in frustrated magnets by means of polarized neutrons

加倉井 和久; 脇本 秀一; 松田 雅昌*; 石渡 晋太郎*; 奥山 大輔*; 田口 康二郎*; 十倉 好紀*; 西 正和*; 中島 多朗*; 満田 節生*; et al.

no journal, , 

In studying modern functional materials, one is often confronted with complex spin configurations, for example, non-collinear, incommensurate magnetic structure such as helimagnetic structure as a result of frustrated magnetic interactions. Since the giant functional responses in these materials are direct consequences of these complicated magnetic structures, the detailed knowledge of the structure is mandatory to understand the essence of the magnetic functional materials. In this presentation some recent results on complex magnetic materials such as frustrated and multiferroic systems are reported, where the polarized neutron investigations provided important insight into the complex behavior of these functional materials.

口頭

Development of pulsed magnet system in J-PARC MLF

渡辺 真朗; 野尻 浩之*; 伊藤 晋一*; 河村 聖子; 木原 工*; 益田 隆嗣*; 佐原 拓郎*; 左右田 稔*; 高橋 竜太

no journal, , 

近年、数10T以上の強磁場下で行う中性子や放射光をプローブとした実験・研究が急速に進展してきている。J-PARC MLFにおいて、強磁場を利用した中性子実験を行うユーザーの要望に応えるために、パルス強磁場システムの開発を進めている。本システムは、高電圧・大電流パルス電源、強磁場に耐えられるコイルおよびクライオスタットインサートからなる。一般的に数10テスラ以上の強磁場装置は規模が大きいイメージがあるが、MLFの既存の各ビームラインに対して使用できる汎用性の高い小型・可搬型のパルス電源を製作した。また、磁場強度は、従来17テスラ以下程度では超伝導装置が利用されているため、最大30テスラを発生させるコイルを製作した。インサートは中性子利用実験で標準的に使用されるオレンジクライオスタットに適合するよう設計・製作した。本発表では高分解能チョッパー分光器(HRC)でのパルス強磁場システムの試験結果について報告する。

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