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論文

Observation of longitudinal magnetic fluctuations at a first-order ferromagnetic quantum phase transition in UGe$$_2$$

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; 仲村 愛*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 90(7), p.073707_1 - 073707_5, 2021/07

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.073707
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)

Ferromagnetic fluctuation relevant to the pressure-induced superconductivity in UGe$$_2$$ is investigated by means of NMR spectroscopy. Longitudinal magnetic fluctuations were observed in the spin-echo decay rate near the ferromagnetic critical point where superconductivity takes place. This result strongly suggests that superconductivity in ferromagnets is universally mediated by anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Anisotropic magnetic fluctuations in ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$; $$^{73}$$Ge-NQR study at ambient pressure

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(3), p.033704_1 - 033704_5, 2018/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.033704
 被引用回数：4 パーセンタイル：35.9(Physics, Multidisciplinary)

$$^{73}$$Ge nuclear quadrupole resonance study of ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$ is reported. Detailed analyses successfully assigned crystallographic sites of Ge atoms. The measurement of the nuclear spin-lattice relaxation rate revealed highly anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Observation of momentum-dependent charge excitations in hole-doped cuprates using resonant inelastic X-ray scattering at the oxygen $$K$$ edge

石井 賢司*; 遠山 貴巳*; 浅野 駿*; 佐藤 研太朗*; 藤田 全基*; 脇本 秀一; 筒井 健二*; 曽田 繁利*; 宮脇 淳*; 丹羽 秀治*; et al.

Physical Review B, 96(11), p.115148_1 - 115148_8, 2017/09

AA2017-0402.pdf:0.81MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.115148
 被引用回数：29 パーセンタイル：77.9(Materials Science, Multidisciplinary)

We investigate electronic excitations in La$$_{2-x}$$(Br,Sr)$$_x$$CuO$$_4$$ using resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) at the oxygen $$K$$ edge. We observed momentum-dependent spectral weight below 1 eV, which is consistent with theoretical calculation of the dynamical charge structure factor on oxygen orbitals in a three-band Hubbard model. Our results confirm that the momentum-dependent charge excitations exist on the order of the transfer energy ($$t$$), and the broad spectral line shape indicates damped and incoherent character of the charge excitations at the energy range in the doped Mott insulators.

論文

Effect of pressure on magnetism of UIrGe

Pospisil, J.; 郷地 順*; 芳賀 芳範; 本多 史憲*; 上床 美也*; 立岩 尚之; 神戸 振作; 長崎 尚子*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣

Journal of the Physical Society of Japan, 86(4), p.044709_1 - 044709_6, 2017/04

https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.044709
 被引用回数：9 パーセンタイル：56.98(Physics, Multidisciplinary)

The effect of hydrostatic pressure on the electronic state of the antiferromagnet UIrGe is reported. A series of resistivity measurements up to 15 GPa demonstrated the Neel temperature decreases with increasing pressure and vanishes around 12 GPa. The transition from antiferromagnetic to paramagnetic phase appears to be of first order. A moderate increase in the effective mass was detected in the vicinity of the critical pressure.

論文

Switching of magnetic ground states across the UIr$$_{1-x}$$Rh$$_x$$Ge alloy system

Pospisil, J.; 芳賀 芳範; 神戸 振作; 徳永 陽; 立岩 尚之; 青木 大*; 本多 史憲*; 仲村 愛*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; et al.

Physical Review B, 95(15), p.155138_1 - 155138_15, 2017/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.95.155138
 被引用回数：14 パーセンタイル：56.08(Materials Science, Multidisciplinary)

We investigated the evolution of magnetism in UIr$$_{1-x}$$Rh$$_x$$Ge system by systematic study on high-quality single crystals. We find a field-induced first order transition in the vicinity of the critical magnetic field along the $$b$$ axis in the entire UIr$$_{1-x}$$Rh$$_x$$Ge system, including the ferromagnetic region.

論文

Magnetic and Fermi surface properties of EuGa$$_4$$

仲村 愛*; 平仲 裕一*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 三浦 泰直*; 堤 泰樹*; 森 晶宣*; 石田 一裕*; 三田村 勝哉*; 広瀬 雄介*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 82(10), p.104703_1 - 104703_10, 2013/10

https://doi.org/10.7566/JPSJ.82.104703
 被引用回数：35 パーセンタイル：81.11(Physics, Multidisciplinary)

High quality single crystals of EuGa$$_4$$ have been grown from Ga flux. Electrical resistivity, magnetic susceptibility, high-field magnetization, specific heat, thermoelectric power and de Haas-van Alphen effect were investigated. Antiferromagnetic transition due to divalent Eu atoms were observed at 16.5 K. A charge density wave transition was also found under high pressure accompanied by a Fermi surface reconstruction. These observations were fully accounted for by the Fermi surface topology and corresponding band calculations.

論文

Single crystal growth and magnetic anisotropy of hexagonal PuGa$$_{3}$$

芳賀 芳範; 本間 佳哉*; 青木 大*; 中島 邦久; 荒井 康夫; 松田 達磨; 池田 修悟*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(Suppl.B), p.SB007_1 - SB007_4, 2012/12

https://doi.org/10.1143/JPSJS.81SB.SB007
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)

We report recent progresses in single crystal preparation as well as physical properties of actinide intermetallic compounds. Flux techniques have successfully been applied for obtain- ing new compounds, including the heavy fermion superconductor NpPd$$_5$$Al$$_2$$ and related compounds. For plutonium compounds, where the radiation damage due to the $$alpha$$-decay of $$^{239}$$Pu is significant, a synthesis technique using the less-radioactive $$^{242}$$Pu isotope has been developed.

論文

Crystal structure and physical properties of trigonal NpGa$$_3$$ and Np$$_{3}$$Ga$$_{11}$$

芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 松田 達磨; 池田 修悟*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 80(Suppl.A), p.SA109_1 - SA109_3, 2011/07

https://doi.org/10.1143/JPSJS.80SA.SA109
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)

We report reinvestigation the Np-Ga binary system. We successfully obtained NpGa$$_3$$ single crystals. Detailed investigation of the crystal structure using the single-crystal X-ray diffraction has shown that the flux-grown NpGa$$_3$$ crystallizes not in cubic but in the trigonal R$$overline{3}$$m structure. It orders ferromagnetically at 70 K with the saturation moment of 1.5 $$mu_{rm B}$$/Np. It is interesting to note that the cubic NpGa$$_3$$ orders antimagnetically at similar temperature 62 and become ferromagnetic under magnetic field with the similar saturation moment 1.6 $$mu_{rm B}$$/Np. These characteristics are understood from the structural point of view.

論文

Magnetism and superconductivity in the new family of actinide compounds; AnPd$$_{5}$$Al$$_{2}$$

芳賀 芳範; 本間 佳哉*; 青木 大*; 池田 修悟*; 松田 達磨; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 中島 健次; 荒井 康夫; et al.

IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012046_1 - 012046_7, 2010/05

https://doi.org/10.1088/1757-899X/9/1/012046
 被引用回数：0 パーセンタイル：1.02(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

It is now well recognized that 5f electrons in actinide show a variety of intriguing physical properties such as heavy fermions, various magnetic and multipolar orderings and exotic superconductivity. Particularly, superconductivity in transuranium compounds are characterized by rather higher transition temperature compared to uranium- or rare-earth-based superconductor, as well as the existence of localized-like 5f paramagnetic moments following Curie-Weiss law. Among them, NpPd$$_{5}$$Al$$_{2}$$ is the first neptunium-based heavy fermion superconductor. Detailed investigations of the magnetic and thermal properties around the upper critical field have been performed. It is shown that the large anisotropic paramagnetic moment as well as electronic specific heat existing in the normal state vanish in the superconducting state, indicating a spin-singlet pairing.

論文

Neutron scattering study on U-dichalcogenides

目時 直人; 金子 耕士; 池田 修悟*; 酒井 宏典; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*

IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 9, p.012088_1 - 012088_8, 2010/05

https://doi.org/10.1088/1757-899X/9/1/012088
 被引用回数：1 パーセンタイル：54.48(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ウランカルコゲナイドUS$$_{2}$$は高温で半金属的、100K以下で非磁性-絶縁体的である。UTeS, USeSでは高温の振る舞いは同じだが低温で磁気秩序を示し電気抵抗は減少する。5f電子の局在-遍歴性との関連性を明らかにするため中性子散乱実験を行った。実験の結果、低温で明瞭な結晶場励起を観察した。励起エネルギー(7meV)は伝導ギャップとほとんど同じで、電気抵抗の振る舞いが変化する温度スケールと等しい。さらに100K以上でpf混成による準弾性散乱が観察された。つまり5f電子の遍歴-局在性の変化によって金属-非金属クロスオーバーが生じていると考えられる。

論文

Heavy fermion state and quantum criticality

大貫 惇睦; 摂待 力生*; 本多 史憲*; Dung, N. D.*; 石倉 達朗*; 竹内 徹也*; 松田 達磨; 立岩 尚之; 中村 彰夫; 山本 悦嗣; et al.

Physica B; Condensed Matter, 405(9), p.2194 - 2199, 2010/05

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.02.006
 被引用回数：1 パーセンタイル：6.48(Physics, Condensed Matter)

The heavy fermion state in the f-electron systems is due to competition between the RKKY interaction and the Kondo effect. To understand the electronic state, we studied the Fermi surface properties via the de Haas-van Alphen (dHvA) experiments and energy band calculations for CeSn$$_{3}$$, CeRu$$_{2}$$Si$$_{2}$$, UPt$$_{3}$$, and nowadays, transuranium compounds of NpGe$$_{3}$$ and PuIn$$_{3}$$, together with YbCu$$_{2}$$Si$$_{2}$$.

論文

Anisotropic transport properties of NpPd$$_5$$Al$$_2$$

松田 達磨; 芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Conference Series, 200, p.012113_1 - 012113_4, 2010/02

https://doi.org/10.1088/1742-6596/200/1/012113
 被引用回数：2 パーセンタイル：64.59(Materials Science, Multidisciplinary)

ZrNi$$_2$$Al$$_5$$-型結晶構造の異方的超伝導体NpPd$$_5$$Al$$_2$$について、電気抵抗及びホール効果測定を行った。電気抵抗の温度依存性は、異方的で、電流方向[001]では、すべての温度範囲で、[100]方向より大きい値を示す。高温では、近藤効果に特徴的な$$-log T$$の振る舞いを示す。ホール抵抗の磁場依存性は、55kOeまで線形な振る舞いを示す。ホール係数は、c軸方向で負の値を示すが、a軸方向では、温度の上昇とともに劇的に負から正の値へと変化することがわかった。

論文

Possible existence of magnetic polaron in nearly ferromagnetic semiconductor $$beta$$-US$$_2$$

池田 修悟*; 酒井 宏典; 立岩 尚之; 松田 達磨; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸*; 太田 有基*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 78(11), p.114704_1 - 114704_10, 2009/11

https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.114704
 被引用回数：12 パーセンタイル：59(Physics, Multidisciplinary)

We studied the magnetic properties of a paramagnet $$beta$$-US$$_2$$ with the orthorhombic crystal structure by measuring the magnetization, magnetic susceptibility, specific heat and electrical resistivity under magnetic field and pressure. The 5$$f$$-crystalline electric field (CEF) scheme was determined from the experimental results The insulating resistivity is drastically changed to a metallic one under high pressure 8 GPa similar to that of the semimetallic Ising-type ferromagnet UTeS with the Curie temperature $$T_{rm C}$$=87 K. From these experimental results, it was concluded that $$beta$$-US$$_2$$ is in the vicinity of the ferromagnetic ordering at ambient pressure. The anomalous magnetization was analyzed on the basis of the ferromagnetic cluster and discussed from a viewpoint of the magnetic polaron.

論文

Element and orbital-specific observation of two-step magnetic transition in NpNiGa$$_5$$; X-ray magnetic circular dichroism study

岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 稲見 俊哉; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 河村 直己*; 鈴木 基寛*; 筒井 智嗣*; 山上 浩志; 藤森 淳; et al.

Physical Review B, 80(10), p.104419_1 - 104419_7, 2009/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.80.104419
 被引用回数：6 パーセンタイル：29.51(Materials Science, Multidisciplinary)

X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) experiments were performed at the Np $$M_{4,5}$$ and the Ga $$K$$ absorption edges of NpNiGa$$_5$$ to investigate the temperature-dependent changes of magnetic properties of Np 5$$f$$ and Ga 4$$p$$ electron states. By the sum-rule analysis of the Np $$M_{4,5}$$ XMCD data, the orbital magnetic moment $$mu_{mathrm{L}}$$ and the spin magnetic moment $$mu_{mathrm{S}}$$ were estimated for the Np 5$$f^3$$ and 5$$f^4$$ electronic configurations, and their comparison with the previous magnetization and neutron scattering experiments suggests that the 5$$f^4$$ configuration is more likely than the 5$$f^3$$ configuration in NpNiGa$$_5$$. It was found that $$|mu_{mathrm{L}}/mu_{mathrm{S}}|$$ tends to increase from the high-temperature low-moment ordered state to the low-temperature high-moment ordered state.

論文

Hyperfine interactions in the itinerant system UFeGa$$_{5}$$

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 中堂 博之; 安岡 弘志; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 中村 彰夫; 山本 悦嗣; et al.

Journal of Nuclear Materials, 385(1), p.1 - 3, 2009/03

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2008.10.030
 被引用回数：1 パーセンタイル：10.22(Materials Science, Multidisciplinary)

5f電子系では新奇な超伝導や磁性が電子相関や軌道縮退の効果で低温で見られる。例えば、われわれはNpPd$$_5$$Al$$_2$$($$T_c$$=5K)とPuRhGa$$_5$$($$T_c$$=9K)を各種測定手段で研究した。また、新奇超伝導と磁気揺らぎの関係についても考察する。それ以外には、二酸化アクチノイドAnO$$_2$$(An; U, Np, Pu, Am)も大変興味深い。$$^{17}$$O-NMRを用いて、UO$$_2$$の双極子+四極子,NpO$$_2$$の四極子+八極子を解明した。一方、PuO$$_2$$は非磁性である。このように5f電子系は低温物理学の最後の未踏領域として、魅力ある分野であるのでその展望も述べる。

論文

Crystal structure and magnetic properties of the new ternary actinide compounds AnPd$$_5$$Al$$_2$$ (An = U, Np)

芳賀 芳範; 青木 大*; 本間 佳哉*; 池田 修悟; 松田 達磨; 山本 悦嗣; 酒井 宏典; 立岩 尚之; Dung, N. D.*; 中村 彰夫; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 464(1-2), p.47 - 50, 2008/09

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.10.037
 被引用回数：19 パーセンタイル：66.95(Chemistry, Physical)

We report the crystal structure and magnetic properties of new ternary actinide compounds UPd$$_5$$Al$$_2$$ and NpPd$$_5$$Al$$_2$$. Both compounds crystallize in the body-center tetragonal ZrAl$$_5$$Ni$$_2$$ -type tetragonal structure (I 4/mmm). Although the magnetic susceptibility of both compounds follows the Curie-Weiss behavior at high temperature, no magnetic phase transition was observed. UPd$$_5$$Al$$_2$$ has a nonmagnetic ground state where the magnetic susceptibility saturates at low temperature, while NpPd$$_5$$Al$$_2$$ superconducts below 4.9 K as reported recently.

報告書

JRR-4利用設備(照射設備,中性子ビーム設備,プール設備)の特性測定

岸 敏明; 本橋 純; 山本 和喜; 熊田 博明; 鳥居 義也

JAEA-Technology 2008-054, 99 Pages, 2008/08

JAEA-Technology-2008-054.pdf:3.22MB

JRR-4は、燃料ウラン濃縮度低減化を目的として改造を実施した。この改造の中で利用設備については、簡易照射筒の孔径12cmのLパイプから孔径15cmのNパイプへ大型化した。気送管照射設備については、短寿命放射化分析ができるよう改造を行った。ウラン濃縮度低減化した初装荷炉心と平衡炉心におけるJRR-4利用設備の特性測定結果について報告するものである。簡易照射筒のSパイプ及びDパイプ,水力照射設備,気送管照射設備について、特性測定結果により、改造後のその性能は改造前とほぼ同等の性能であることを確認した。Nパイプの照射均一度については、5%以下を達成することができた。新設した中性子ビーム設備では、中性子束が最大2.2$$times$$10$$^{13}$$m$$^{-2}$$・s$$^{-1}$$であり、即発$$gamma$$線分析装置では、中性子束が1$$times$$10$$^{11}$$m$$^{-2}$$・s$$^{-1}$$であり、当初の設計目標を満足する値が得られた。これらは、医療照射,医療照射の基礎実験等を行うのに十分な性能である。

論文

NMR investigation of quadrupole order parameter in actinide dioxides

徳永 陽; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 青木 大*; 酒井 宏典; 中堂 博之; 生嶋 健司*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 塩川 佳伸*; et al.

Journal of Optoelectronics and Advanced Materials, 10(7), p.1663 - 1665, 2008/07

アクチノイドや希土類元素を含むf電子系化合物の多様な物性の背後には、f電子が持つ多極子の自由度が隠されている。この多極子の自由度が最も顕著に現れるのが多極子秩序と呼ばれる現象である。講演ではわれわれが行った二酸化ネプツニウム単結晶を用いた核磁気共鳴研究の結果を中心に、この新奇な秩序相について紹介する。また低温の電子状態について二酸化ウラニウムや二酸化プルトニウムとの比較も行う。

論文

Pressure effect on paramagnet $$beta$$-US$$_2$$

池田 修悟; 酒井 宏典; 松田 達磨; 立岩 尚之; 中村 彰夫; 山本 悦嗣; 青木 大*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸*; 辺土 正人*; et al.

Physica B; Condensed Matter, 403(5-9), p.893 - 894, 2008/04

https://doi.org/10.1016/j.physb.2007.10.059
 被引用回数：6 パーセンタイル：30.34(Physics, Condensed Matter)

斜方晶の結晶構造を持つ、常磁性半導体$$beta$$-US$$_2$$の単結晶を、化学輸送法によって育成した。これらの単結晶を用いて、圧力下電気抵抗と磁化を測定した。その結果、圧力の増加とともに電気抵抗の温度依存性は、半金属的な振る舞いに近づき、さらに$$T_{rm a}$$において、異常が観測された。この$$T_{rm a}$$は、圧力とともに、高温側へシフトする。同じ結晶構造を持つ強磁性化合物UTeSとの比較から、この$$T_{rm a}$$は、強磁性転移である可能性がある。

論文

Magnetic structure study of antiferromagnet NpPtGa$$_{5}$$ by neutron diffraction

浄念 信太郎; 目時 直人; 山本 悦嗣; 本間 佳哉*; 青木 大*; 塩川 佳伸*; 大貫 惇睦

Journal of Alloys and Compounds, 448(1-2), p.84 - 88, 2008/01

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2007.04.027
 被引用回数：1 パーセンタイル：12.99(Chemistry, Physical)

中性子散乱実験によりNpPtGa$$_5$$は26K以下では$$vec{q}$$=(0 0 1/2)の反強磁性ベクトルを持つA-typeの反強磁性秩序を示すことを明らかにした。また、この物質の磁気モーメントは0.38$$mu_B$$であり、$$langle$$100$$rangle$$方向に向いていることがわかった。この磁気モーメントの小さな値は、大きな電子比熱係数、$$gamma$$=123mJ/(K$${rm^2}cdot$$mol)が示すNpPtGa$$_5$$の重い電子状態と矛盾しない。磁場[100]方向の帯磁率で観察された二段の異常は反強磁性ドメイン構造の変化によって生じることを明らかにした。

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