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論文

Ground state magnetic structure of Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$

本多 史憲; 目時 直人; 松田 達磨; 芳賀 芳範; Thamizhavel, A.*; 奥田 悠介*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of Alloys and Compounds, 451(1-2), p.504 - 506, 2008/02

 被引用回数:5 パーセンタイル:56.71(Chemistry, Physical)

T$$_{rm N}$$=5.0KとT$$^{*}$$=4.2Kの2つの磁気転移を示す反強磁性体Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$の基底状態における磁気構造を中性子散乱実験によって明らかにした。2.8Kにおいて磁気反射の探索を行ったところ、伝播ベクトル$$q$$=[0 1 0]で表される磁気Bragg反射を確認した。得られた相対強度はCeモーメントが$$ab$$面内に存在し、$$b$$軸から20度程度傾いた反強磁性構造で説明されることがわかった。またこれまで、この物質ではT$$_{rm N}$$以下で一つの磁気構造を示すと考えられていたが、この磁気構造は温度を上げると4.2Kで一次転移的に消失することを突き止めた。

論文

Pressure effect of electrical resistivity and AC specific heat in CePtAl

中島 美帆*; 植田 泰輝*; 清水 克哉*; 中島 弘*; Thamizhavel, A.*; 立岩 尚之; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; 上床 美也*; 摂待 力生*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e9 - e11, 2007/03

キャントした強磁性物質であるCePtAlについてダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下電気抵抗・比熱測定を行った。圧力が増加すると磁気転移温度$$T_{rm C1}$$は単調に増加して8GPa以上で一定値を示す。さらに圧力を加えると転移温度は急激に減少し10.3から10.9GPaまでの狭い圧力範囲で消滅する。磁気臨界点は一次相転移点であると推測される。交流比熱測定でも類似の結果が得られた。

論文

Single crystal growth and magnetic properties of antiferromagnet Ce$$_2$$Pd$$_3$$Si$$_5$$

Nguyen, D.; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山田 勉*; Thamizhavel, A.*; 奥田 悠介*; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; 萩原 政幸*; 金道 浩一*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 76(2), p.024702_1 - 024702_6, 2007/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:70.81(Physics, Multidisciplinary)

斜方晶Ce$$_2$$Pd$$_3$$Si$$_5$$の単結晶育成に成功し、その構造を決定したほか電気抵抗,比熱,磁化測定を行った。7.2Kにおいて反強磁性秩序を確認し、比較的大きな電子比熱係数77mJ/K$$^2cdot$$mol$$cdot$$Ceを有することを明らかにした。磁化容易軸は001方向で、$$mu_{rm s}$$=1.3$$mu_{rm B}$$/Ceの飽和磁化を持つ。これらの磁性は結晶場モデルによってよく理解でき、励起状態は87Kと504Kにあると見積もられた。

論文

Magnetic and electrical properties in CePtSi$$_{3}$$ without inversion symmetry in the crystal structure

河井 友也*; 奥田 悠介*; 宍戸 寛明*; Thamizhavel, A.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 中島 美帆*; 竹内 徹也*; 辺土 正人*; 上床 美也*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 76(1), p.014710_1 - 014710_6, 2007/01

 被引用回数:13 パーセンタイル:36.04(Physics, Multidisciplinary)

反転中心を持たない化合物CePtSi$$_3$$の単結晶育成に成功した。二つの反強磁性転移を4.8及び2.4Kにおいて見いだした。秩序モーメントはCeあたり1.15$$mu$$$$_{rm B}$$であり、[100]方向を容易軸方向とする。同じ構造で圧力超伝導を示すCeIrSi$$_3$$と比較すると、磁気異方性は似ているが、CePtSi$$_3$$はより強い磁性を示す。

論文

Thermodynamics Investigation on pressure-induced superconductor CeNiGe$$_3$$ by ac calorimetry

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 池田 修悟; 中島 美帆*; Thamizhavel, A.*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.174 - 176, 2006/08

われわれは重い電子系圧力誘起超伝導物質の研究を熱電対を用いた高圧下交流比熱測定を通して行ってきた。この手法では高精度の測定が可能であり、超伝導転移温度などが精密に決定することができる。本会議では、CePt$$_3$$Si, CeNiGe$$_3$$, UIrなどの圧力誘起超伝導物質についてわれわれの最近の研究結果を報告する。研究の結果得られた圧力相図を示し、これらの物質の磁性と超伝導の関係について議論する。

論文

Unique magnetic properties of NdRhIn$$_5$$, TbRhIn$$_5$$, DyRhIn$$_5$$, and HoRhIn$$_5$$

Hieu, N. V.*; 宍戸 寛明*; 竹内 徹也*; Thamizhavel, A.*; 中島 弘*; 杉山 清寛*; 摂待 力生*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 萩原 政幸*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(7), p.074708_1 - 074708_6, 2006/07

 被引用回数:12 パーセンタイル:37.79(Physics, Multidisciplinary)

正方晶系NdRhIn$$_5$$, TbRhIn$$_5$$, DyRhIn$$_5$$及びHoRhIn$$_5$$の単結晶育成に成功した。磁化率及び磁化測定を行った。NdRhIn$$_5$$は反強磁性転移温度11.6Kで、この温度以下、かつ[001]方向において70kOeと93kOeの磁場でメタ磁性転移を示す。飽和磁気モーメントの大きさは、中性子実験から得られた値と良い一致を示している。TbRhIn$$_5$$, DyRhIn$$_5$$, HoRhIn$$_5$$は、同じく反強磁性転移を示すが、これらの磁気特性はNdRhIn$$_5$$によく似ている。これらの磁気構造を結晶構造と交換相互作用をもとにモデルを提案した。

論文

Fermi surface property of CeCoGe$$_3$$ and LaCoGe$$_3$$ without inversion symmetry in the tetragonal crystal structure

Thamizhavel, A.*; 宍戸 寛明*; 奥田 悠介*; 播磨 尚朝*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 75(4), p.044711_1 - 044711_7, 2006/06

 被引用回数:24 パーセンタイル:23.44(Physics, Multidisciplinary)

空間反転対称性を持たない反強磁性物質CeCoGe$$_3$$と参照物質であるLaCoGe$$_3$$のドハース・ファンアルフェン効果測定実験を行った。両物質において非常に似たフェルミ面の極値断面積を観測した。LaCoGe$$_3$$で観測されたドハース・ファンアルフェン効果測定から得られるブランチは、エネルギーバンド計算によって、よく理解される。それらには3つのタイプの補償されたフェルミ面が存在する。それぞれについて2つの酷似したフェルミ面から成り、空間反転対称性の破れた構造によって理解される。CeCoGe$$_3$$で観測されるメインのブランチのサイクロトロン有効質量は、10$$m_0$$と比較的大きな値を持つことがわかった。

論文

Anisotropic magnetic properties of Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$ single crystal

Thamizhavel, A.*; 杉谷 一朗*; 大開 美子*; 中島 美帆*; 奥田 悠介*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 杉山 清寛*; 摂待 力生*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.841 - 842, 2006/05

 パーセンタイル:100(Physics, Condensed Matter)

斜方晶Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$単結晶育成をフラックス法により成功した。電気抵抗率,磁化率,比熱により、Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$異方的な磁性を調べ、2つの相転移点があることを明らかにした。さらに、電気抵抗率及び帯磁率は強い異方性を示すことがわかった。電子比熱係数は、90mJ/K$$^2$$molであることを明らかにした。

論文

Pressure-induced superconductivity of Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$

中島 美帆*; 小原 久典*; Thamizhavel, A.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; 上床 美也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.402 - 403, 2006/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:60.44(Physics, Condensed Matter)

斜方晶Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$は、反強磁性転移を示すが、加圧とともに転移点はゼロに近づき、約4GPaで消失する。この臨界圧力付近で、重い電子状態を観測し、さらに0.26K以下において超伝導状態を見つけた。

論文

Pressure-induced heavy-fermion superconductivity in antiferromagnet CeIrSi$$_3$$ without inversion symmetry

杉谷 一朗*; 奥田 悠介*; 宍戸 寛明*; 山田 勉*; Thamizhavel, A.*; 山本 悦嗣; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 75(4), p.043703_1 - 043703_4, 2006/04

 被引用回数:264 パーセンタイル:1.14(Physics, Multidisciplinary)

CeIrSi$$_3$$は、空間反転対称性を持たない反強磁性体である。この物質の圧力誘起超伝導状態を発見したので報告する。圧力によって、常圧での反強磁性転移温度5Kは、単調に減少していき、約2.5GPaにおいて消失する。超伝導状態は、1.8GPa$$sim$$3.5GPaの広い範囲で観測され、転移温度と上部臨界磁場も比較的高い1.6Kと11.1Tである。このことは重い電子超伝導状態を示唆している。

論文

Fermi surface and magnetic properties of PrTIn$$_5$$ (T: Co, Rh, and Ir)

Hieu, N. V.*; 宍戸 寛明*; Thamizhavel, A.*; 摂待 力生*; 荒木 新吾*; 野末 泰夫*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 播磨 尚朝*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(12), p.3320 - 3328, 2005/12

 被引用回数:13 パーセンタイル:37.16(Physics, Multidisciplinary)

正方晶PrCoIn$$_5$$, PrRhIn$$_5$$及びPrIrIn$$_5$$の単結晶育成を行った。この結晶を用いて電気抵抗率,比熱,磁化率,磁化,ドハース・ファンアルフェン効果測定を行った。これらPr化合物は非磁性化合物である。フェルミ面のトポロジーは4$$f$$電子を持たないLaRhIn$$_5$$と同じである。比熱やサイクロトロン有効質量もほぼ同じであることがわかった。磁化率や磁化の異方性から、結晶場のエネルギースキームを調べ、基底状態はシングレットであることがわかった。

論文

Effect of pressure on electronic states in canted ferromagnet CePtAl

植田 泰輝*; 中島 美帆*; 辺土 正人*; 上床 美也*; 中島 弘*; Thamizhavel, A.*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 74(12), p.3393 - 3394, 2005/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:55.16(Physics, Multidisciplinary)

CePtAlは強磁性体である。この強磁性物質の加圧下における電気抵抗測定を行った。その結果、圧力6GPにおいて測定温度範囲内に転移点は観測されず、秩序転移温度がゼロケルビンに近い値を持っていることがわかった。この圧力5GPaから6GPaにおいて、残留抵抗比や$$T^2$$の係数$$A$$が増強されるなど特異な振る舞いが観測されることがわかった。また、転移温度も突然消失するように見えるため、一次転移である可能性が高い。

論文

Anisotropic magnetic properties of a pressure-induced superconductor Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$

Thamizhavel, A.*; 中島 弘*; 大開 美子*; 中島 美帆*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 杉山 清寛*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 萩原 政幸*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(10), p.2843 - 2848, 2005/10

 被引用回数:12 パーセンタイル:38.99(Physics, Multidisciplinary)

フラックス法により、Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$の単結晶育成に成功した。この物質は、圧力によって超伝導状態が誘起される。斜方晶の結晶構造を反映する磁気異方性を持つが、得られた単結晶を用いて、抵抗,比熱,高磁場磁化測定によって詳細な異方性を調べた。二つの反強磁性転移温度を持つことを明らかにし、電子比熱係数も明らかにした。これらの実験をもとに、結晶場のレベルスキームを決めた。

論文

Magnetic property and pressure effect of a single crystal CeRhGe

植田 泰輝*; 本田 大輔*; 城本 智行*; 目時 直人; 本多 史憲*; 金子 耕士; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 竹内 徹也*; Thamizhavel, A.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(10), p.2836 - 2842, 2005/10

 被引用回数:13 パーセンタイル:37.16(Physics, Multidisciplinary)

We measured the electrical resistivity, specific heat, magnetic susceptibility, high-field magnetization, neutron scattering and electrical resistivity under pressure for CeRhGe. The anisotropy of the magnetic susceptibility and magnetization are very large, reflecting the orthorhombic crystal structure. The magnetic easy-axis is found to be oriented along the $$a$$-axis. From the neutron scattering experiment, the magnetic structure is, however, not simple, indicating an incommensurate antiferromagnetic structure. The magnetic susceptibility and magnetization were analyzed on the basis of the crystalline electric field scheme of localized-4$$f$$ energy levels, indicating a very large splitting energy of the 4$$f$$ levels.

論文

Crystalline electric field excitations in CeAgSb$$_{2}$$

荒木 新吾; 目時 直人; Thamizhavel, A.*; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(23), p.S2179 - S2182, 2003/07

CeAgSb$$_{2}$$(正方晶ZrCuSi$$_{2}$$型)はT$$_{c}$$=9.6Kで[001]方向に強磁性モーメント0.4$$mu_{B}$$/Ceを伴う磁気秩序を示す。磁気秩序状態における[100]方向の磁化は磁場に対して直線的に増加し、3T付近に折れ曲がりが見られ、3Tでは自発磁化より大きな値,約1.2$$mu_{B}$$/Ceに達する。この[100]方向の大きなモーメント・磁化の折れ曲がりの起源を明らかにするため中性子散乱の実験を行った。CeAgSb$$_{2}$$の単結晶・粉末試料を用いた弾性散乱の実験では、T$$_{c}$$以下において[100]方向に0.4$$mu_{B}$$/Ceの強磁性モーメントのみが観測され、基底状態は単純な強磁性であると結論づけられる。非弾性散乱では、5.2meVと12.5meVに結晶場励起が観測された。また、T$$_{c}$$以下では明瞭なスピン波励起を観測しており、強磁性的な相互作用でその分散を説明することができる。磁場中実験の結果、磁化の折れ曲がりは[100]方向の秩序モーメントの消失に起因するものであることがわかり、異方的な相互作用と結晶場を考慮すると、磁化・磁化率・磁歪などが統一的に理解できることがわかった。

論文

Crystal structure, magnetic ordering, and magnetic excitation in the 4${it f}$-localized ferromagnet CeAgSb$$_{2}$$

荒木 新吾; 目時 直人; Galatanu, A.; 山本 悦嗣; Thamizhavel, A.*; 大貫 惇睦

Physical Review B, 68(2), p.024408_1 - 024408_9, 2003/07

 被引用回数:31 パーセンタイル:19.9(Materials Science, Multidisciplinary)

CeAgSb$$_{2}$$(正方晶ZrCuSi$$_{2}$$型)はT$$_{c}$$=9.6Kで[001]方向に強磁性モーメント0.4$$mu_{beta}$$/Ceを伴う磁気秩序を示す。磁気秩序状態における[100]方向の磁化は磁場に対して直線的に増加し、3T付近に折れ曲がりが見られ、3Tでは自発磁化より大きな値、約1.2$$mu_{beta}$$/Ceに達する。この[100]方向の大きなモーメント・磁化の折れ曲がりの起源を明らかにするため中性子散乱の実験を行った。CeAgSb$$_{2}$$の単結晶・粉末試料を用いた弾性散乱の実験では、T$$_{c}$$以下において[100]方向に0.4$$mu_{beta}$$/Ceの強磁性モールントのみが観測され、基底状態は単純な強磁性であると結論づけられる。非弾性散乱では、5.2meVと12.5meVに結晶場励起が観測された。また、T$$_{c}$$以下では明瞭なスピン波励起を観測しており、強磁性的な相互作用でその分散を説明することができる。磁場中実験の結果、磁化の折れ曲がりは[100]方向の秩序モーメントの消失に起因するものであることがわかり、異方的な相互作用と結晶場を考慮すると、磁化・磁化率・磁歪などが統一的に理解できることがわかった。

口頭

重い電子系超伝導物質の高圧下比熱測定による研究

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 植田 泰輝*; Thamizhavel, A.*; 中島 美帆*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦; Knebel, G.*; et al.

no journal, , 

私達のグループでは強相関電子系希土類・アクチノイド化合物の高圧研究を行うため、熱電対を用いた高圧下交流比熱測定システムの構築を行ってきた。本講演では私達のシステムを紹介し、重い電子系超伝導物質CePt$$_3$$Siと当研究グループで発見された超伝導物質UIrについての測定例を報告する。両方の物質ともに結晶構造に反転対称性がなく、新規な形の超伝導が実現していると推測されている。CePt$$_3$$Siの反強磁性秩序状態は0.6GPa近辺で消滅するが超伝導相は1.5GPaまで幅広い圧力範囲で存在し、他のCe系圧力誘起超伝導物質と異なる特質が明らかとなった。UIrについては高圧下で複数の強磁性相が存在することが電気抵抗測定から示唆されており、現在比熱測定を通して熱力学的相図の作成を行っている。これについて報告し、磁性と超伝導の関係について議論する。

口頭

Thermodynamics study on the heavy fermion superconductor under high pressure

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 池田 修悟; 中島 美帆*; Thamizhavel, A.*; 竹内 徹也*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

no journal, , 

高圧下交流比熱測定による重い電子系超伝導の研究について発表する。われわれの熱電対を用いた交流比熱測定は高い精度の測定が可能である。結晶構造に反転対称性のない超伝導物質CePt$$_3$$Siの研究結果について発表する。CePt$$_3$$Siは常圧で2.2Kの反強磁性転移し、0.75Kで超伝導転移する。われわれは圧力相図を作成した。反強磁性転移温度は加圧とともに減少し0.6K近辺の臨界圧力$$P_{rm AF}$$で消滅する。一方、超伝導相は1.5GPaまで幅広い圧力領域に存在することが明らかとなった。電子比熱係数の圧力依存性には、$$P_{rm AF}$$近辺に特異な異常は存在しない。これはCePt$$_3$$Siの超伝導は、量子臨界点近傍で超伝導が誘起されるCeIn$$_3$$などのケースと異なることを示唆する。

口頭

Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$の磁気構造の研究

本多 史憲; 目時 直人; 松田 達磨; 芳賀 芳範; Thamizhavel, A.*; 奥田 悠介*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

no journal, , 

斜方晶Ce$$_2$$Ni$$_3$$Ge$$_5$$$$T_N$$=4.9Kの反強磁性体であり、$$T$$*=4.3Kで一次相転移を示すことが比熱や帯磁率の測定から知られている。この物質は圧力下で磁性が次第に消失し、$$T_N$$がゼロとなるいわゆる量子臨界点近傍で超伝導を示す。われわれはこの物質の常圧下における磁気構造を調べるため中性子回折実験を行った。2.8Kにおいて磁気反射の探索を行ったところ、伝播ベクトルq=[0 1 0]で表される磁気Bragg反射を確認した。得られた相対強度は$$ab$$面内でcantしたCeのモーメントが$$b,c$$軸方向に反強磁性的に配列した構造で説明されることがわかった。またこれまではこの物質は$$T_N$$以下で一つの磁気構造を示すと考えられていたが、本研究により得られた磁気構造は温度を上げると$$T$$*で一次転移的に消失することを突き止めた。これは$$T$$*と$$T_N$$の間に異なる伝播ベクトルを持つ反強磁性構造の存在を示唆している。

口頭

空間反転対称性を持たないCeCoGe$$_3$$における多段磁気転移

金子 耕士; 目時 直人; 竹内 徹也*; 松田 達磨; 芳賀 芳範; Thamizhavel, A.*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

no journal, , 

空間反転対称性を持たないBaNiSn$$_3$$型構造をとるCeCoGe$$_3$$は、同じ結晶構造を持つCeIrSi$$_3$$, CeRhSi$$_3$$と同様に、圧力下で超伝導を示す。超伝導は、反強磁性が消失する臨界圧力近傍で現れることから、磁性の詳細について興味が持たれる。常圧下では、無磁場で20K, 11K, 7Kにおいて磁気転移を示すことが報告されているが、その詳細は明らかではない。今回、CeCoGe$$_3$$の磁気相互作用の詳細及びこの多段転移の本質を明らかにする目的で、単結晶中性子回折実験を行った。冷却に伴い、まず20K以下で、1 0 1/3に磁気反射が現れることを見いだした。さらに低温の8Kでは、この1 0 1/3反射が消滅する一方、代わって1 0 1/4反射が現れる。そして5.3K以下では、1 0 1/4反射が消滅しないものの、急激に弱くなるのに対し、新たに1 0 1/2反射が現れることを明らかにした。この結果は、CeCoGe$$_3$$における多段転移が、$$c$$軸方向についての反強磁性結合の周期の変化に対応していることを示している。講演では、各相の磁気構造モデル及び詳細な温度変化も含めて発表する。

口頭

空間反転対称性の欠如したCeCoGe$$_3$$における多段磁気転移

金子 耕士; 脇本 秀一; 武田 全康; 松田 達磨; 芳賀 芳範; Thamizhavel, A.*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

no journal, , 

空間反転対称性の欠如したBaNiSn$$_3$$型構造をとるCeCoGe$$_3$$は、圧力下で超伝導を示す。反強磁性が消失する臨界圧力近傍で超伝導状態が実現することから、磁性の詳細について興味が持たれる。CeCoGe$$_3$$では他の関連化合物CeIrSi$$_3$$, CeRhSi$$_3$$と異方性や、多段転移を示すことなど、磁気的振る舞いが大きく異なっている。CeCoGe$$_3$$の多段磁気転移の詳細を明らかにする目的で、単結晶試料を用いて、非偏極及び偏極中性子回折実験を行った。この結果、CeCoGe$$_3$$における多段転移が、$$c$$軸方向についての反強磁性結合の周期の変化に対応していることを明らかにした。CeCoGe$$_3$$とCe$$T$$Si$$_3$$では、磁気異方性だけではなく、秩序波数も整合・非整合と大きく異なっている。

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