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論文

国際核融合エネルギー研究センターの高性能計算機システムHeliosを利用した国内シミュレーション研究プロジェクトの進展

石澤 明宏*; 井戸村 泰宏; 今寺 賢志*; 糟谷 直宏*; 菅野 龍太郎*; 佐竹 真介*; 龍野 智哉*; 仲田 資季*; 沼波 政倫*; 前山 伸也*; et al.

プラズマ・核融合学会誌, 92(3), p.157 - 210, 2016/03

幅広いアプローチ協定に基づいて国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)の計算機シミュレーションセンター(CSC)に設置された高性能計算機システムHeliosは、2012年1月に運用を開始し、日欧の磁気核融合シミュレーション研究に供用され、高い利用率の実績を示すとともに、炉心プラズマ物理から炉材料・炉工学にわたる広い分野で多くの研究成果に貢献している。本プロジェクトレビューの目的は、国内の大学や研究機関においてHeliosを利用して進められているシミュレーション研究プロジェクトとその成果を一望するとともに、今後予想される研究の進展を紹介することである。はじめにIFERC-CSCの概要を示した後、各研究プロジェクト毎にその目的、用いられる計算手法、これまでの研究成果、そして今後必要とされる計算を紹介する。

論文

Magnetoelectric coupling in the honeycomb antiferromagnet Co$$_{4}$$Nb$$_{2}$$O$$_{9}$$

Khanh, N. D.*; 阿部 伸行*; 佐賀山 基*; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 鬼柳 亮嗣; 徳永 祐介*; 有馬 孝尚*

Physical Review B, 93, p.075117_1 - 075117_6, 2016/02

 被引用回数:33 パーセンタイル:5.52(Materials Science, Multidisciplinary)

The magnetic structure and magnetoelectric effect have been investigated for single crystals of the antiferromagnet Co$$_{4}$$Nb$$_{2}$$O$$_{9}$$. Single-crystal neutron diffraction and magnetic susceptibility measurement have revealed that the magnetic structure is different from a collinear arrangement with spin parallel to the trigonal axis as proposed previously. Co$$^{2+}$$ magnetic moments are found to be almost lying in the basal plane, which lowers the magnetic symmetry to $$C2/c'$$ with the propagation vector $$k$$ = 0. Associated with the magnetic phase transition, a sharp anomaly in the dielectric constant and displacement current indicate the appearance of the magnetoelectric below Neel temperature TN with a large coupling constant up to 30 ps/m. The existence of off-diagonal components in a magnetoelectric tensor indicate the formation of ferrotoroidic order in Co$$_{4}$$Nb$$_{2}$$O$$_{9}$$. Such a magnetoelectric effect can be ascribed to the reduction of symmetry caused by simple antiferromagnetic order in a honeycomb network.

論文

Emergent phenomena in perovskite-type manganites

田口 康二郎*; 酒井 英明*; 奥山 大輔*; 石渡 晋太郎*; 藤岡 淳*; 福田 竜生; 橋爪 大輔*; 賀川 史敬*; 高橋 陽太郎*; 島野 亮*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 407(11), p.1685 - 1688, 2012/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:79.94(Physics, Condensed Matter)

Perovskite-type manganites exhibit various interesting phenomena arising from complex interplay among spin, charge, orbital, and lattice degrees of freedom. As the respective examples, perovskite-type YMnO$$_3$$ and Sr$$_{1-x}$$Ba$$_x$$MnO$$_3$$ are discussed. In the YMnO$$_3$$, the ferroelectric lattice distortion associated with the $$E$$-type spin order is observed for the first time. Displacement-type ferroelectricity with off-center magnetic ions is discovered for Sr$$_{0.5}$$Ba$$_{0.5}$$MnO$$_3$$, which shows both large polarization value and strong coupling between ferroelectricity and magnetism.

論文

Multiferroic $$M$$-type hexaferrites with a room-temperature conical state and magnetically controllable spin helicity

徳永 祐介*; 金子 良夫*; 奥山 大輔*; 石渡 晋太郎*; 有馬 孝尚*; 脇本 秀一; 加倉井 和久; 田口 康二郎*; 十倉 好紀*

Physical Review Letters, 105(25), p.257201_1 - 257201_4, 2010/12

 被引用回数:162 パーセンタイル:1.99(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic and magnetoelectric (ME) properties have been studied for single crystals of Sc-doped $$M$$-type barium hexaferrites. Magnetization ($$M$$) and neutron diffraction measurements revealed that by tuning Sc concentration a longitudinal conical state is stabilized up to above room temperatures. ME measurements have shown that a transverse magnetic field ($$H$$) can induce electric polarization ($$P$$) at lower temperatures and that the spin helicity is nonvolatile and endurable up to near the conical magnetic transition temperature.

口頭

Neutron scattering activities on multiferroic systems; Neutron diffraction experiments on hexaferrites

加倉井 和久; 脇本 秀一; 石渡 晋太郎*; 奥山 大輔*; 西 正和*; 徳永 祐介*; 有馬 孝尚*; 田口 康二郎*; 十倉 好紀*

no journal, , 

The discovery of magnetoelectric (ME) effects caused by a cycloidal spin order has initiated an intense research on new class of ME materials. Among them one interesting class of materials is the hexaferrites such as Y-type (A$$_{2}$$Me$$_{2}$$Fe$$_{12}$$O$$_{22}$$: Me=transition metal), M-type (AFe$$_{12}$$O$$_{19}$$: A=Pb, Ca, Sr, Ba, etc.), where types of elementary blocks and their stacking order are different. These materials show a variety of complex magnetic ordering. In this presentation recent neutron diffraction experiments on multiferroic hexaferrites performed at the JRR-3 Neutron Science Facility of Japan Atomic Energy Agency (JAEA) are reported.

口頭

単結晶中性子回折による室温マルチフェロイック・ヘキサフェライトBaSrCo$$_{2}$$Fe$$_{11}$$AlO$$_{22}$$の磁気秩序の研究

中島 多朗*; 徳永 祐介*; 松田 雅昌*; Dissanayake, S.*; Fernandez-Baca, J. A.*; 加倉井 和久; 田口 康二郎*; 十倉 好紀*; 有馬 孝尚*

no journal, , 

室温マルチフェロイック・ヘキサフェライトBaSrCo$$_{2}$$Fe$$_{11}$$AlO$$_{22}$$における磁気秩序を磁化・分極測定及び中性子散乱実験により明らかにした。基底状態の磁気構造はc軸方向にコーン軸を持つAlternating Longitudinal Conical (ALC)磁気構造であり、これにc軸垂直方向の磁場を加えると、格子整合な磁気伝播波数を持つノンコリニアな磁気相が現れることが分かった。

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