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森林 健悟
no journal, ,
重粒子線が細胞に照射されると衝突電離で生じた水イオンの電場で二次電子が粒子線の軌道付近にトラップされることを以前、明らかにした。それを踏まえて本発表では二次電子がトラップされる場合とトラップされない(自由電子として取り扱う)場合とで二次電子の衝突により電離する水分子の空間分布がどのように変わるかを計算した結果を示す。計算結果ではトラップを考慮すると粒子線の軌道から半径0.5nm付近において水分子の電離の割合が4倍程度増えた。これは、クラスターDNA損傷のシミュレーションにおいて二次電子の電場によるトラップを考慮する必要があることを示唆した結果である。
下山 巖; 馬場 祐治; 関口 哲弘; Nath, K. G.*
no journal, ,
六方晶窒化ホウ素(h-BN)は5.5eV程度の大きなバンドギャップを持ち、グラフェンに極めて類似した2次元異方性の構造を持つことから超薄膜半導体材料として興味深い対象である。これまで幾つかの遷移金属単結晶やTaCなどの単結晶表面原子層レベルのグラフェンやh-BN超薄膜形成は報告されているが、Si基板に対して超薄膜形成の手法は確立されていない。グラフェンの場合、Si基板上でSiCを形成してしまうため原子層レベルでの2次元的異方性を持つ薄膜形成は困難とされている。われわれはボラジンを用いたCVD法によりSi(111)上にh-BN超薄膜形成することを試み、NEXAFSを用いてそのキャラクタリゼーションを行った。その結果、薄膜のB及びN吸収端のスペクトルはバルクh-BNのスペクトルと良い一致を示し、明瞭な偏光依存性が観測された。これによりSi(111)上に2次元異方性を持つ配向h-BN超薄膜が形成されたことを明らかにした。われわれはさらに分子軌道計算を用いた解析により、h-BNの電子構造が基板との相互作用の影響をあまりうけず、ワイドバンドギャップ半導体としての性質を保持していることを提案した。
佐藤 真一郎; 大島 武
no journal, ,
水素化アモルファスシリコン(a-Si:H)半導体は高い耐放射線性を有し、放射線環境下でも使用可能な光デバイスや宇宙用太陽電池などへの応用が期待されているが、高い耐放射線性をもたらすメカニズムについては未解明な点が多い。今回は、半導体物性のひとつであるゼーベック係数の変化について調べた。非ドープのa-Si:H薄膜に0.10MeV又は3.0MeVの陽子線を照射したときのゼーベック係数の変化を調べると、未照射ではゼーベック効果を観測できないが、0.10MeV陽子線を1.0
cm
照射すると負のゼーベック効果が現れ、1.0
cmまで照射すると再び観測できなくなった。3.0MeV陽子線の場合も同様に3.0cmから2.0
cmの範囲で負のゼーベック効果が観測された。このゼーベック効果が観測される特定のフルエンス領域は、過去に報告してきた電気伝導度の異常上昇が現れるフルエンス領域とよく一致しており、これらが同じ照射効果、すなわち電子励起効果に基づくドナー型欠陥の生成に起因していることが明らかとなった。
O
のFe2p端X線発光分光スペクトルの温度依存性安居院 あかね; 永田 知子*; 水牧 仁一朗*; 池田 直*
no journal, ,
LuFeOは、T
T
(=320K)でFe
イオンとFe
イオンが電荷秩序状態をとり、T
Tでは電荷秩序が融解する。本研究では、電荷の秩序状態と無秩序状態でのXESを比較するために、Tの前後でLuFeOのFe2p端励起XESを測定し、電荷秩序の融解に関連すると考えられるスペクトル変化を見いだしたので報告する。
久保 勝規
no journal, ,
重い電子系では磁場によるメタ磁性のように、外場によって電子状態が大きく変容することがある。本研究では、重い電子状態に対する磁場効果を調べるために、周期アンダーソンモデルを考える。手法としてはグッツヴィラー近似を用いる。
電子間のクーロン相互作用は無限大として、電子の同じサイトでの二重占有を取り除いた変分関数を考える。われわれはグッツヴィラー近似を用いて、この変分波動関数で与えられる状態のエネルギーを計算し、それを最小化するパラメーターを決定する。そして、スピンに依存した有効質量や磁化の磁場依存性を求める。
宮戸 直亮; Scott, B. D.*; 矢木 雅敏
no journal, ,
ジャイロ運動論モデルは、その定式化において、微視的乱流を想定した短波長(粒子のジャイロ半径程度)・小振幅の揺動を仮定している。そのため長波長領域でも無条件に適用可能である理由はなく、近年、その適用性には疑問が投げかけられている。これまで静電的な場合を考え、長波長領域では、標準モデルでは無視される、平衡磁場の非一様性に起因する案内中心変換の高次の変位ベクトルを考慮する必要があり、その場合、ジャイロ運動論モデルが修正されることを示したが、今回、磁場揺動(
)を含めた電磁的なジャイロ運動論モデルを見直した。磁力線方向の正準運動量(
)を独立変数の1つとする定式化を考えると、単一荷電粒子運動の基本1-形式(相空間ラグランジアン)のシンプレクティック部分が静電的な場合と同形となり、案内中心変換も静電的な場合と変わらない。しかし、ジャイロ運動論的ハミルトニアンは磁場揺動による修正がある。
柴田 薫*; 高橋 伸明; 山田 武*; 蒲沢 和也*; 川北 至信; 中島 健次; 神原 理; 稲村 泰弘; 中谷 健; 相澤 一也; et al.
no journal, ,
国内では初めて建設されたSi完全結晶ウエハを結晶アナライザーに用いる背面反射逆転配置飛行時間型分光器ダイナミクス解析装置DNAはJ-PARCセンター物質生命科学実験施設(MLF)のBL02結合型中性子源ビームラインへ平成24年2月末までに設置がほぼ終了し平成24年3月からコミッショニング実験を開始し、各デバイスの調整・オンビームコミッショングを行い6月からは共用実験を一部実施開始した。このタイプの分光器は、入射中性子のパルス整形(
t 10 microsec)及び散乱中性子の球面Siアナライザーによるブラッグ反射を用いたエネルギー解析で高エネルギー分解能(エネルギー分解能E 1.5 micro-eV)を実現する。現在、入射中性子パルス整形を行うビームライン上流部に設置予定の高速ディスクチョッパー(回転速度Max300Hz)は調整・製作中のため設置せず、今回のコミッショニングでは結合型中性子モデレータからの幅広いパルス(-t 200 microsec@lambda 6
)を直接用いて非弾性散乱測定(E 12 micro-eV)を実施した。4-Methylpyridine N-oxideのトンネルスペクトル測定(T=6.8K)を行い、十分な統計精度が約11時間で得られることを確認した(入射陽子200kW)。DNA装置は、原子・分子・スピンのナノ秒オーダーの運動を測定する目的で設計され、電池材料、触媒材料等の機能性材料の開発、生体物質の機能解明、高分子等のソフトマター物質、磁性物質の研究等が検討されている。
大西 弘明
no journal, ,
イリジウム化合物などの5d遷移金属酸化物において、強いスピン軌道相互作用に起因して、有効全角運動量
=1/2新奇モット絶縁体が実現していることが見いだされ、注目を集めている。こうした5d遷移金属酸化物の多体電子状態が多極子の観点からどのように理解されるのかを明らかにするために、イリジウム化合物に対する有効多軌道強相関電子模型を厳密対角化により数値的に解析した。スピン軌道相互作用が大きくなるにつれて、全有効全角運動量の大きさがゼロに漸近することから、基底状態はスピン一重項状態から有効全角運動量一重項状態へと変化していき、スピンと軌道に変わって有効全角運動量が良い量子状態を形成することがわかる。また、多極子相関関数の解析から、双極子及びそれと同じ対称性を持つ八極子の相関が発達することがわかった。イリジウム化合物では、サイトあたりの電子数は五個で、スピン軌道相互作用により軌道自由度は消失するが、電子数が異なり軌道自由度が活性な場合についても議論する。
大西 弘明
no journal, ,
最近接強磁性相互作用,次近接反強磁性相互作用を持つ強磁性フラストレート鎖の磁場相図において、低磁場でベクトルカイラル秩序、高磁場で2マグノン束縛状態がボーズ凝縮した新しいタイプの液体相が実現することが理論的に見いだされ、注目を集めている。本研究では、強磁性フラストレート鎖の磁場中での新奇磁気状態をスピンダイナミクスの観点から明らかにするために、動的密度行列繰り込み群法を用いて、動的スピン構造因子の解析を行った。高磁場相での動的スピン構造因子の縦成分と横成分を比較すると、縦成分では磁化に応じてスペクトルが全体的に低波数側にシフトするのに対して、横成分では、強度のピーク位置のシフトは観られず、高エネルギーまで分散が広がっていることがわかった。講演では、磁場や相互作用の大きさを変化させた場合の振る舞いについて、詳細な解析結果を報告する。
小久保 伸人*; 岡安 悟; 多持 洋孝*; 篠崎 文重*
no journal, ,
わずか数個の磁束量子渦しか誘起されない微小な超伝導体では、試料端に流れる遮蔽電流による幾何学的閉じ込め効果により、量子渦の多角形やシェル構造などバルクな超伝導体にはない特異な量子渦構造が現れる。これまでわれわれは、アモルファスMoGe超伝導薄膜を微小な円板状に加工し、円板という形状を反映した中心対称な量子渦配列を走査SQUID顕微鏡で直接観測し、計算機シミュレーションの結果とよく一致することを見いだしてきた。今回、異なる幾何学的形状を持つ微小超伝導体として80
m 
80mの四角形の微小超伝導体を用意し、新しい量子渦配列を見いだす実験を行った結果、円板状超伝導体とは異なる配列を得た。講演では、長方形で得られた結果も合わせて報告したい。
線発生中村 龍史; Koga, J. K.; Esirkepov, T. Z.; 神門 正城; Korn, G.*; Bulanov, S. V.
no journal, ,
放射反作用は加速度運動する荷電粒子からの放射に対する反作用の効果で、レーザー場中の電子においては位相の遅れと、それによるエネルギー散逸を引き起こす。固体ターゲットとレーザーとの相互作用の場合、レーザーにより加速された電子とレーザー場が十分長い時間相互作用することで、放射反作用によるエネルギー散逸が強くなることが予想され、その結果効果的な線発生が実現する可能性がある。粒子シミュレーションによると、エネルギー300J, 出力10PW, 集光強度が
W/cm
のレーザーを固体薄膜に照射した場合、最適な条件下ではおよそ30%のレーザーエネルギーが線に変換されることがわかった。この線は照射レーザーと同等の短パルス性を持ち、そのためペタワット級の超高出力線となる。また指向性,偏光性といった特徴も有している。このような高出力線は他の発生機構では得られないものである。レーザー駆動の新しい線源の可能性について議論する。
の局所構造解析米田 安宏; 小原 真司*
no journal, ,
無鉛圧電材料のエンドメンバーとして期待されているNaNbOは広く研究されてきた強誘電体材料である。NaNbO自体は室温で反強誘電体とされており、室温から融点の1422
Cまでに3度の相転移を示す。室温における反共誘電相の構造はorthorhombic 
であるが、この構造の原子位置はrhombohedral 
に非常に近い。また、Liをドープすることによって、この隠されていたrhmbohedral 構造を出現させることも可能である。われわれは、atomic pair-distribution function (PDF)を用いて局所構造解析からNaNbOの相転移とLiドープ効果を吟味した。局所構造解析の結果からは、NaNbOはAgNbOと同様にLiによって
サイトのランダムネスが抑えられ、強誘電相である構造が安定化すると考えられる。
横田 光史
no journal, ,
三角格子反強磁性イジング模型は、フラストレーションの効果が最もはっきり表れる系である。最近接相互作用の系では、3次元的に積層すると有限温度で部分無秩序構造などの秩序相が現れる。他方、スピングラス相の出現にはフラストレーションの他にランダムネスも重要になってくる。前回、基本的にフラストレーションの効果が非常に強い反強磁性三角格子イジング系において、相互作用にランダムネスが加わった模型をクラスター近似を用いて調べ、相図などを求めた。ここでは、この模型におけるレプリカ対称性の破れなどを調べる。
肘井 敬吾; 坂井 徹
no journal, ,
フラストレートしたS=1/2三本鎖量子スピン梯子系において、基底状態についての理論的研究を行った。数値対角化に基づいた解析により、一次転移が生じることと、相図を明らかにした。また非自明な中間相において、マグノンの束縛状態が生じる可能性を見いだしたので、それを報告する。
家田 淳一; 山根 結太*; 前川 禎通
no journal, ,
スピン起電力は、スピン流物性の新しい研究課題である。通常スピン起電力の生成には、外部磁場により非一様磁化構造の運動を引き起こす必要がある。例えば、磁性細線中の磁壁移動によってDC磁場からDCスピン起電力を生成することができる。また、くし形の強磁性薄膜における強磁性共鳴ではAC磁場からDCスピン起電力が得られ、磁気ディスクの磁気渦の場合はAC磁場からACスピン起電力が得られている。本講演では、周期的に細線幅を変調した強磁性細線中の磁壁移動を用いて、これまでに実現されていなかった「DC磁場によるACスピン起電力の生成法」を提案し、AC周波数の外部磁場・細線形状依存性を議論する。
前川 雅樹; 河裾 厚男; 深谷 有喜; 望月 出海; Zhang, H.
no journal, ,
陽電子消滅法を磁性体材料評価へ適用する目的で、高スピン偏極陽電子ビームの開発を行っている。これまでに、GaNターゲットへのプロトンビーム照射による
Ge線源の生成と、スピン偏極低速陽電子ビームの発生と輸送に成功している。現在、試料を高磁場下において消滅線計測が行えるシステムの製作を進めている。
森 道康; 挽野 真一*; 小椎八重 航*; 前川 禎通
no journal, ,
強磁性体で隔てられた超伝導体の接合を考え、その強磁性体中で磁壁が振動運動している場合の電流電圧特性を理論的に導いた。その結果、磁壁の振動数の整数倍に比例定数をかけた電圧のところで、電流電圧特性が階段状に変化しうることを見いだした。比例係数がプランク定数と素電荷で与えられ、電圧はジョセフソン接合を用いて極めて高い精度で規定されているので、磁壁の振動数の高精度な観測が可能になると期待される。
Siにおける強磁場
Si-NMR測定酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Urbano, R. R.*; Kuhns, P. L.*; Reyes, A. P.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*
no journal, ,
重い電子系化合物URuSiは常圧において、
Kで「隠れた秩序」転移を示す系で あり、超伝導転移を
Kを示す。また、1K以下の極低温下・臨界磁場
T付近で一次転移的に
は強く抑制された後、磁気秩序相が現れることが示唆されている。35T以上の温度・磁場相図は複雑であり、その詳細はわかっていない。さらに、最近の研究により、が消失する前の22T付近にホール抵抗異常があること、ほぼ同じ極低温
磁場領域において、Shubnikov-de Haas実験から新しいフェルミ面の出現を示唆する結果などが報告されている。われわれは、米国国立強磁場研究所において、NMR観測可能な高均一静磁場を発生できるハイブリッドマグネットを用いて、
Heクライオスタットで到達できる約500mKにおけ るSi核NMRナイトシフトの磁場依存性を測定した。NMRナイトシフトは、Si核位置における局所磁場を観測するプローブである。当日は、最新のデータを示して、
以下 での電子状態について発表する。
GaBにおけるNMR研究酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Baumbach, R. E.*; Ronning, F.*; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*
no journal, ,
正方晶CeRuGaBは、最近新しく発見された
Kの強磁性体である。本系の
Ga核核磁気共鳴(NMR)、及び
B核NMRを行った。多結晶試料を用いたゼロ磁場NMR測定及び、単結晶を用いた外部磁場中のナイトシフト、NMR緩和率の測定を行った。本系の静的・動的磁気異方性について発表する。
(Sr,Ba)
CuO
の電荷励起の研究脇本 秀一; 石井 賢司; 木村 宏之*; 池内 和彦*; 吉田 雅洋*; 足立 匡*; 小池 洋二*; 藤田 全基*; 山田 和芳*; 水木 純一郎
no journal, ,
Cu-K吸収端での共鳴X線非弾性散乱により、ホールドープ型銅酸化物高温超伝導体であるLa(Sr,Ba)CuOの電荷励起を調べた。過剰ドープ領域の試料で弾性散乱成分を分子軌道励起の成分を差し引くことで、4eV以下に分散を持つ電荷励起を観測した。これは電子ドープ系で見られたのと同様の電荷動的相関関数を反映したバンド内励起であり、ホールドープ系において初めて観測に成功した。