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論文

Strong local moment antiferromagnetic spin fluctuations in V-doped LiFeAs

Xu, Z.*; Dai, G.*; Li, Y.*; Yin, Z.*; Rong, Y.*; Tian, L.*; Liu, P.*; Wang, H.*; Xing, L.*; Wei, Y.*; et al.

npj Quantum Materials (Internet), 5(1), p.11_1 - 11_7, 2020/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:26.75(Materials Science, Multidisciplinary)

We use neutron scattering to study Vanadium (hole)-doped LiFe$$_{1-x}$$V$$_{x}$$As. In the undoped state, LiFeAs exhibits superconductivity at $$T_mathrm{c} = 18$$ K and transverse incommensurate spin excitations similar to electron overdoped iron pnictides. Upon Vanadium doping to form LiFe$$_{0.955}$$V$$_{0.045}$$, the transverse incommensurate spin excitations in LiFeAs transform into longitudinally elongated ones in a similar fashion to that of potassium (hole)-doped Ba$$_{0.7}$$K$$_{0.3}$$Fe$$_{2}$$As$$_{2}$$ but with dramatically enhanced magnetic scattering and elimination of superconductivity. This is different from the suppression of the overall magnetic excitations in hole-doped BaFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ and the enhancement of superconductivity near optimal hole doping. These results are consistent with density function theory plus dynamic mean field theory calculations, suggesting that Vanadium doping in LiFeAs may induce an enlarged effective magnetic moment $$S_mathrm{eff}$$ with a spin crossover ground state arising from the inter-orbital scattering of itinerant electrons.

論文

Odd and even modes of neutron spin resonance in the bilayer iron-based superconductor CaKFe$$_{4}$$As$$_{4}$$

Xie, T.*; Wei, Y.*; Gong, D.*; Fennell, T.*; Stuhr, U.*; 梶本 亮一; 池内 和彦*; Li, S.*; Hu, J.*; Luo, H.*

Physical Review Letters, 120(26), p.267003_1 - 267003_7, 2018/06

 被引用回数:14 パーセンタイル:15.87(Physics, Multidisciplinary)

We report an inelastic neutron scattering study on the spin resonance in the bilayer iron-based superconductor CaKFe$$_4$$As$$_4$$. In contrast to its quasi-two-dimensional electron structure, three strongly $$L$$-dependent modes of spin resonance are found below $$T_c$$ = 35 K. The mode energies are below and linearly scale with the total superconducting gaps summed on the nesting hole and electron pockets, essentially in agreement with the results in cuprate and heavy fermion superconductors. This observation supports the sign-reversed Cooper-pairing mechanism under multiple pairing channels and resolves the long-standing puzzles concerning the broadening and dispersive spin resonance peak in iron pnictides. More importantly, the triple resonant modes can be classified into odd and even symmetries with respect to the distance of Fe-Fe planes within the Fe-As bilayer unit. Thus, our results closely resemble those in the bilayer cuprates with nondegenerate spin excitations, suggesting that these two high-$$T_c$$ superconducting families share a common nature.

論文

Observation of magnetoelastic effects in a quasi-one-dimensional spiral magnet

Wang, C.*; Daiwei, Y.*; Liu, X.*; Chen, R.*; Du, X.*; Hu, B.*; Wang, L.*; 飯田 一樹*; 蒲沢 和也*; 脇本 秀一; et al.

Physical Review B, 96(8), p.085111_1 - 085111_5, 2017/08

AA2017-0274.pdf:1.02MB

 被引用回数:3 パーセンタイル:71(Materials Science, Multidisciplinary)

This paper presents a systematic study of spin and lattice dynamics in the quasi-one-dimensional spiral magnet CuBr$$_2$$, using Raman scattering in conjunction with infrared and neutron spectroscopy. Along with the development of spin correlations upon cooling, we observe a rich set of broad Raman bands at energies that correspond to phonon-dispersion energies near the one-dimensional magnetic wave vector. The low-energy bands further exhibit a distinct intensity maximum at the spiral magnetic ordering temperature.

論文

Modeling watershed-scale $$^{137}$$Cs transport in a forested catchment affected by the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident

Wei, L.*; 木内 豪*; 吉村 和也; Velleux, M. L.*

Journal of Environmental Radioactivity, 171, p.21 - 33, 2017/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:36.43(Environmental Sciences)

This study developed a watershed $$^{137}$$Cs migration model on the basis of the Two-Dimensional Runoff, Erosion, and Export model (TREX) framework and was applied in a forested catchment in Fukushima. This model considered the conditions of $$^{137}$$Cs field loss from the vegetation layer and downward movement in soil, two $$^{137}$$Cs distribution phases in water, and multiple solid particle classes. The model represented observed $$^{137}$$Cs transport well. Our simulations show that the $$^{137}$$Cs was transported from the catchment by clay, silt, and sand at a ratio of 17:70:13. The source of transported $$^{137}$$Cs is estimated to originate from hillside and areas near the river bank, and the accumulation of $$^{137}$$Cs was also evaluated.

論文

Spin excitations in optimally P-doped BaFe$$_2$$(As$$_{0.7}$$P$$_{0.3}$$)$$_2$$ superconductor

Hu, D.*; Yin, Z.*; Zhang, W.*; Ewings, R. A.*; 池内 和彦*; 中村 充孝; Roessli, B.*; Wei, Y.*; Zhao, L.*; Chen, G.*; et al.

Physical Review B, 94(9), p.094504_1 - 094504_7, 2016/09

AA2016-0252.pdf:2.18MB

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.52(Materials Science, Multidisciplinary)

最適Pドープされた超伝導体BaFe$$_2$$(As$$_{0.7}$$P$$_{0.3}$$)$$_2$$ (T$$_c$$=30K)におけるスピン励起の温度及びエネルギー依存性が非弾性中性子散乱実験を使って調べられた。我々の実験結果は密度汎関数理論や動的平均場理論で予想される計算結果と矛盾しておらず、BaFe$$_2$$(As$$_{0.7}$$P$$_{0.3}$$)$$_2$$における平均プニクトゲン高さの減少が、電子相関の強さを弱め、磁気励起の有効バンド幅の増加に寄与することを示唆している。

論文

Parameter optimization for multi-dimensional laser cooling of an ion beam in the storage ring S-LSR

He, Z.*; Wei, J.*; 大崎 一哉*; 岡本 宏巳*; 野田 章*; 中尾 政夫*; 想田 光*; 百合 庸介; 神保 光一*

Proceedings of 25th North American Particle Accelerator Conference (NA-PAC '13) (Internet), p.1298 - 1300, 2013/09

The power of the cooling laser currently available in a compact ion cooler ring S-LSR, Kyoto University, is quite limited for generating ultralow-temperature ion beams. Therefore, parameters of laser cooling should be carefully determined in order to approach the lowest possible temperature in the experiment. This paper mainly concerns optimization of laser-cooling parameters and prediction of a possible lower limit of beam temperature in S-LSR, based on systematic molecular dynamics simulations. The adiabatic capture process of the ion beam was introduced to prevent the emittance from blowing up during bunching. The spot size of the laser was optimized with the total laser power limited. An optimum solenoid field strength was obtained for three-dimensional cooling. The lowest beam temperature achievable in S-LSR was predicted by choosing the parameters optimized.

論文

Beam commissioning of J-PARC linac after Tohoku Earthquake and its beam loss mitigation

池上 雅紀*; Fang, Z.*; 二ツ川 健太*; 宮尾 智章*; Liu, Y.*; 丸田 朋史; 佐甲 博之; 三浦 昭彦; 田村 潤; Wei, G.

Proceedings of 9th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.64 - 67, 2013/08

The beam operation of J-PARC linac was interrupted by the Tohoku earthquake in March 2011. After significant effort for its restoration, we have resumed the beam operation of J-PARC linac in December 2011. After resumption of beam operation, we have been suffering from beam losses which were not observed before the earthquake. Tackling with the beam loss issues, we have been reached the same beam power for user operation as before the earthquake. In this paper, we present the experience in the beam start-up tuning after the earthquake with emphasis on the beam loss mitigation efforts.

論文

ITER magnet systems; From qualification to full scale construction

中嶋 秀夫; 辺見 努; 井口 将秀; 名原 啓博; 松井 邦浩; 千田 豊; 梶谷 秀樹; 高野 克敏; 礒野 高明; 小泉 徳潔; et al.

Proceedings of 24th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2012) (CD-ROM), 8 Pages, 2013/03

ITER機構及び6国内機関(中国,欧州,日本,韓国,ロシア,米国)は、協力してITERマグネット・システムを製作している。日本,ロシア,中国,韓国は既に実機の超伝導導体の製作を実施している。TFコイル用のラジアルプレートの製作では、欧州及び日本で品質検証が終了し、実機施策の準備が整った。日本は1/3サイズの試作ダミー巻線を実機大ダミー巻線試作の前に実施し、製作方法を検証した。欧州では、実機製作に必要な治具類の準備とその性能検証が進行中である。また、日本は、2個の実機大TF構造物を試作し、製作方法の最適化と工業化を実施した。コレクション・コイルの製作進捗はTFコイル同様に順調であり、巻線治具等の準備はほとんど終了し、品質検証が開始された。その他のマグネットにおいても、2020年の初期プラズマ点火達成に向けて、順調に製作が進んでいる。

論文

The Spin Hall effect as a probe of nonlinear spin fluctuations

Wei, D. H.*; 新見 康洋*; Gu, B.; Ziman, T.*; 前川 禎通; 大谷 義近*

Nature Communications (Internet), 3, p.1058_1 - 1058_5, 2012/09

 被引用回数:24 パーセンタイル:21.34(Multidisciplinary Sciences)

The spin Hall effect (SHE) and its inverse have key roles in spintronic devices as they allow conversion of charge currents to and from spin currents. The conversion efficiency strongly depends on material details, such as the electronic band structure and the nature of impurities. Here we show an anomaly in the inverse SHE in weak ferromagnetic NiPd alloys near their Curie temperatures with a shape independent of material details, such as Ni concentrations. By extending Kondo's model for the anomalous Hall effect (AHE), we explain the observed anomaly as originating from the second-order nonlinear spin fluctuation of Ni moments. This brings to light an essential symmetry difference between the SHE and the AHE, which reflects the first-order nonlinear fluctuations of local moments. Our finding opens up a new application of the SHE, by which a minuscule magnetic moment can be detected.

論文

Beam start-up of J-PARC linac after the Tohoku Earthquake

池上 雅紀*; Fang, Z.*; 二ツ川 健太*; 宮尾 智章*; 丸田 朋史; 佐甲 博之; 三浦 昭彦; Wei, G.; 田村 潤

Proceedings of 3rd International Particle Accelerator Conference (IPAC '12) (Internet), p.3293 - 3295, 2012/05

J-PARCは2011年3月に発生した東北大震災によって甚大な被害を被り、長期間の停止を余儀なくされた。復興作業後、加速器運転を再開したのは2011年12月である。本論文では、ビーム運転再開後のリニアックの運転状況について報告する。12月のビーム運転再開後、1月上旬にかけて実施した計14日間のビーム調整により、1月下旬には震災以前の強度には及ばないものの、利用運転に耐える状況を構築した。また利用運転再開後も、継続的にビームロスの低減に取り組み、原因をひとつひとつ取り除いた。本論文では、特にマクロパルス先頭の顕著なロス、地震の揺れによるビームダクト歪みに起因したロスの詳細について報告している。これらの取り組みにより、最終的に残留放射線レベルをビーム運転再開当初から1桁改善させることに成功した。この結果、3月から震災以前と同じ強度で安定的な運転を達成している。しかしながら、依然としてビームロスは震災以前よりも高く、さらにビームロス低減に取り組む必要がある。また震災後に加速空洞1台が不調となっており、設計値からずれた設定で運転する等、懸念事項も存在する。今後もこれらの事柄について取り組んでいく。

論文

Positron annihilation study of 4H-SiC by Ge$$^+$$ implantation and subsequent thermal annealing

Yu, R. S.*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; Wang, B. Y.*; Wei, L.*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 270, p.47 - 49, 2012/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.14(Instruments & Instrumentation)

Positron annihilation in 800 keV Ge$$^+$$ implanted hexagonal SiC was studied by thermal annealing at temperatures ranging from 800 to 1400 $$^{circ}$$C. The variation in Doppler broadening $$S$$ values as a function of the incident positron energy suggests a broad distribution in the depth of vacancy defects in the implanted samples. Increasing the annealing temperature triggers the accumulation of vacancies into vacancy clusters. After annealing at 1400 $$^{circ}$$C, defects in the deep region of SiC are eliminated, and Ge precipitation is believed to appear in the sample at the same time. Though Ge has a much more negative positron affinity than SiC, positron annihilation coincidence Doppler broadening measurement reveals that a preferential trapping of positrons in Ge seems impossible.

論文

Longitudinal beam profile measurement at J-PARC separated drift tube linac

丸田 朋史; 三浦 昭彦; 佐甲 博之; Wei, G.; 池上 雅紀*

Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC '11) (Internet), p.1245 - 1247, 2011/09

J-PARCリニアックでは、加速後のビームを3GeV RCSに送る、ビームトランスポートセクションでロスが発生している。このロスの原因の一つとして、ロス発生部上流にあるSDTLでビームが縦方向アクセプタンスより広がっており、ビームがアクセプタンスからこぼれ、ロスに繋がっている可能性がある。そこでわれわれはビームのプロファイルが縦方向アクセプタンスに対して、どの程度余裕があるのか、実験的に検証した。実験では2種類の測定を実施した。一つは位相スキャンで、SDTLへのビームの入射位相を振ることにより、位相方向のアクセプタンスの余裕を調べた。もう一つはタンクレベルスキャンで、SDTLの全空洞のタンクレベルを一定の割合で減少させることにより、アクセプタンスを収縮させ、特にエネルギー方向にどの程度余裕があるか調べた。本プロシーディングでは測定方法と結果について報告する。

論文

Longitudinal beam acceptance of J-PARC drift tube linac

丸田 朋史; 三浦 昭彦; 佐甲 博之; Wei, G.; 池上 雅紀*

Proceedings of 2nd International Particle Accelerator Conference (IPAC '11) (Internet), p.2592 - 2594, 2011/09

J-PARCリニアックの3MeV RFQと50MeV DTLの間には、ビームのパラメータをDTLのアクセプタンスに合うように調整するMEBT1と呼ばれるセクションがあり、8台のQ磁石と2台のバンチャーが設置されている。加えてMEBT1には、ビームをパルス上に成形するために、チョッパー空洞とスクレーパーが設置されている。しかしながらこのようなビームを調整するセクションでありながら、MEBT1にはビームの縦方向を調べるためのツールがない。一方実験グループから、ビーム強度に対する残留ビームの割合を今より4桁向上させて欲しいという要望があり、このようなビームの調整には縦方向の測定が必須である。このような状況を踏まえ、われわれはDTLの縦方向のアクセプタンスを使用して、縦方向の情報を求める方法を検討している。その第一ステップとして、われわれは位相スキャン法による位相方向のアクセプタンスの導出、及び、DTLの1番目の空洞のタンクレベルを減らした場合にアクセプタンスがどの程度収縮するか測定した。本発表ではこれらの測定結果について報告する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

 被引用回数:142 パーセンタイル:0.63(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:49.68(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:137 パーセンタイル:1.54(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

Residual gas pressure dependence of beam loss

三浦 昭彦; 佐甲 博之; Wei, G.; 池上 雅紀*

Proceedings of 25th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2010) (CD-ROM), p.587 - 589, 2010/09

A0BTでのビームロスについて真空度との関連が確認された。ビームをRCS側へ曲げたとき、負水素イオンは曲げた方向へ行き、微妙に含まれる陽子は反対に曲げられ、ベンドマグネットの山側の壁に衝突して残留放射能として観測される。一方、A0BTで残留ガスとの相互作用によって負水素から電子を剥ぎ取られた中性の水素粒子は、曲げられず0度ダンプへ到達する。0度ダンプのWSMには、カーボンプレートの付いたビームサイズモニタが同時に設置されており、中性粒子はこのプレートを通過させるとき、残りの1つの電子をカーボンプレートで剥ぎ取られるときに信号を出す。この測定法方法によってA0BTまでに発生した中性粒子の測定に成功した。

論文

Reduction of transverse emittance growth in J-PARC linac DTL

佐甲 博之; Wei, G.; 三浦 昭彦; 池上 雅紀*

Proceedings of 25th International Linear Accelerator Conference (LINAC 2010) (CD-ROM), p.563 - 565, 2010/09

J-PARCリニアックビーム電流15mAにおいて、2台のバンチャーの振幅を設計値のそれぞれ120%と90%に設定することにより、DTL直後の水平,垂直方向エミッタンスはそれぞれ12%と10%減少させることができた。20mAにおいても同様にバンチャーの振幅を110%と80%に設定すると水平,垂直方向エミッタンスはそれぞれ12%と17%減少した。さらに15mAにおいてはMEBT1の最下流の四重極磁石磁場を20%増加させることにより、水平,垂直方向エミッタンスはさらに減少し、それぞれ0.171, 0.200mm mradとなった。

論文

Simulation study of error effects for the J-PARC linac energy upgrade

Wei, G.; 池上 雅紀*; 佐甲 博之; 三浦 昭彦; 青 寛幸; 伊藤 崇; 浅野 博之

Proceedings of 7th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (DVD-ROM), p.453 - 455, 2010/08

Model errors on J-PARC LINAC quadrupole included misalignment (rotations $$phi$$x,$$phi$$y,$$phi$$z and transverse displacement $$delta$$x,$$delta$$y) and gradient error ($$Delta$$G/G), which accorded to measurement accuracy and effective length estimation for statics error as well as quadrupole ripple for dynamics error. RF system errors were focused on the gap field ($$Delta$$Egap/Egap) and the klystron field and phase ($$Delta$$Eklys/ Eklys,$$phi$$klys), which considered statics error of accuracy of LLRF control system, and dynamics error of jitters from feedback and feed forward. Each error was applied on all linac cells randomly and uniformly in different sections. According to the simulation, linac error would meet requirements for beam of transverse painting at RCS injection. Meanwhile energy spread meets the requirement mostly also, although substantial increase is anticipated due to the dynamic RF errors.

論文

Intense high-contrast femtosecond $$K$$-shell X-ray source from laser-driven Ar clusters

Chen, L. M.*; Liu, F.*; Wang, W. M.*; 神門 正城; Mao, J. Y.*; Zhang, L.*; Ma, J.*; Li, Y. T.*; Bulanov, S. V.; 田島 俊樹; et al.

Physical Review Letters, 104(21), p.215004_1 - 215004_4, 2010/05

 被引用回数:59 パーセンタイル:9.56(Physics, Multidisciplinary)

Bright Ar quasimonochromatic $$K$$-shell X-ray with very little background has been generated using an Ar clustering gas jet target irradiated with a 30 fs ultrahigh-contrast laser, with a measured flux of 2.2$$times$$10$$^{11}$$ photons/J into 4$$pi$$. This intense X-ray source critically depends on the laser contrast and intensity. The optimization of source output with interaction length is addressed. Simulations point to a nonlinear resonant mechanism of electron heating during the early stage of laser interaction, resulting in enhanced X-ray emission. The X-ray pulse duration is expected to be only 10 fs, opening the possibility for single- shot ultrafast keV X-ray imaging applications.

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