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藤森 伸一; 小畠 雅明; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 藤森 淳*; 山上 浩志; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*
no journal, ,
f電子系化合物では圧力をパラメータとしてその物性を制御できることが知られているが、圧力によって電子状態がどのように変化しているかについては明らかとなっていない。そこで今回、化学圧力による電子状態の変化を調べるためにAuCu
型結晶構造を持ち、格子定数が異なるUX (X=Al, Ga, and In)化合物に対して角度分解光電子分光実験を行った。実験の結果、格子定数によって電子構造が変化する過程が明らかとなった。その詳細について議論をする。
久保 勝規; 大西 弘明
no journal, ,
電子系の重い電子状態や磁性を記述する典型的な模型として、周期アンダーソンモデルがある。この模型は様々な理論手法で解析されてきたが、変分波動関数を用いるアプローチもその一つである。変分波動関数としてよく用いられてきたのは、グッツヴィラー波動関数と呼ばれるものである。一方、近年では多軌道ハバードモデルなどに対しては、グッツヴィラー波動関数を多軌道の場合に拡張した変分計算も行われている。周期アンダーソンモデルでは、通常電子間のクーロン相互作用のみを考えるので、グッツヴィラー波動関数でかなり良いという可能性もあるが、多軌道模型であることを考えると波動関数に改良の余地はあるようにも思われる。そこで本研究では、周期アンダーソンモデルに対して、オンサイトの様々な配置に対する重みを調整する変分パラメーターを導入した変分波動関数を考えて、どの程度改善されるかを調べる。実際の計算は1次元鎖上の模型に対して行い、密度行列繰り込み群による計算との比較も行う。
の中性子散乱による研究目時 直人; 山内 宏樹; 綿貫 竜太*; 鈴木 和也*; 萩原 雅人*; 益田 隆嗣*; 松田 雅昌*; Songxue, C.*; Fernandez Baca, J.*
no journal, ,
Ndの配置がShastry-Sutherland格子を形成するNdBの中性子散乱実験により、磁気転移温度直下のII相の磁気構造をrepresentation analysisの手法を用いて決定した。その結果
及び
規約表現の基底ベクトルによって表される磁気構造が混ざった構造が実現していて、面内をむいた磁気モーメントはで約2
である。また、中性子非弾性散乱によって約5meV以下の擬四重項状態に伴う結晶場励起が観察され、逐次転移とともに変化する様子を観察した。
深谷 有喜
no journal, ,
物質の表面・界面, 薄膜, ナノ構造は、バルクとは異なった低次元系由来の特異な構造物性を発現する。ここでは、物質の極めて薄い領域や極めて微小な領域を観測する必要があるため、実験プローブの侵入深さの低減や空間分解能の向上など実験手法の開発とともにこれらの研究は進展してきた。近年における光源の輝度増大および高効率な検出器の開発により、従来シミュレーションでしか知り得ることができなかった様々な構造物性変化を実験的に"その場観察"できるようになってきた。最近では、オペランド測定の重要性から様々な外場印加下でのその場観察も進展している。本シンポジウムでは、様々な実験手法を通して、物質の表面, 界面, 薄膜, ナノ構造で起こる構造物性変化のその場観察の最前線を紹介する。
深谷 有喜; 圓谷 志郎*; 境 誠司*; 望月 出海*; 兵頭 俊夫*; 社本 真一
no journal, ,
Pd原子は、接触抵抗の小ささからグラフェンの電極材料として期待されている。またPd原子が吸着したグラフェンは高い触媒活性を発現する。グラフェンの物性は、吸着した金属原子の元素に依存して変化するが、Pd原子が吸着したグラフェンの構造物性はまだ不明な点が多い。特に、Pd原子とその他の元素が吸着したグラフェン複合体についてはよくわかっていない。本研究では、全反射高速陽電子回折(TRHEPD)法を用いて、Pd原子が吸着したグラフェン/Cu(111)の構造物性を調べた。Pd原子蒸着前後のグラフェン/Cu(111)表面におけるTRHEPDロッキング曲線の測定をしたところ、Pd原子が吸着すると、ロッキング曲線のピーク位置が全体的に高角側にシフトする。その後アニールすると、温度の上昇とともにこれらのピークは低角側にシフトする。強度解析の結果、Pd原子の吸着により、グラフェンからPd原子への電荷移動が起こることがわかった。これは、Pd(111)基板上のグラフェンの場合とは逆の傾向である。講演では、電荷移動のメカニズムの詳細とCo(0001)基板上のグラフェンとの比較について報告する。
RhSiの結晶構造および磁気構造山内 宏樹; 社本 真一; 近藤 啓悦; 石角 元志*; 萩原 雅人*; Fernandez-Baca, J. A.*
no journal, ,
スカーミオンに代表される空間反転対称性を持たない結晶構造における磁性が注目を集める中、新奇磁性の発現を目指して、空間反転対称性を持たない新しい化合物の合成に取り組んでいる。最近、新たにMnベースの化合物MnRhSiの合成に成功した。そこで、その基本特性をつかむため、磁化測定、粉末中性子回折を実施した。その結果、この化合物が、
-Mnをベースにした、空間反転対称性を持たない結晶構造(立方晶
)の新規化合物であり、
Kの反強磁性体であることがわかった。さらに、群論的考察に基づいて磁気構造解析を行い、結晶格子内で三角格子を形成するMn副格子上の磁気モーメントが120
の角度を成すノンコリニア磁気構造を持つことを明らかにした。
Fe
O
の低エネルギースピン波社本 真一; 松浦 直人*; 赤津 光洋*; 伊藤 孝; 森 道康; 梶本 亮一; 河村 聖子; 柴田 薫; 根本 祐一*; 前川 禎通
no journal, ,
スピントロニクスでよく用いられる磁性体のYFe
O(YIG)のスピン波の動的磁化率
を絶対値で求めたので報告する。
熊田 高之; 能田 洋平*; 石川 法人
no journal, ,
フリーラジカル添加法の異なる高分子試料の核スピンダイナミクスを比較した。電子線照射試料では偏極・緩和速度ともフリーラジカル濃度にほぼ正比例するが、化学添加試料では自乗に比例している。一般に極低温有機材料の核偏極・緩和は2つのフリーラジカルラジカルのフリップ・フロップによって誘発される。化学添加試料の結果は、均一分布したフリーラジカルの2つが核偏極・緩和に寄与したことを示唆する。一方、電子線照射試料においてフリーラジカルは、Spurとよばれる直径数ナノメートルの空間内に数個ずつ局在する。本結果は、DNPがSpur内に局在したフリーラジカルの2つによって引き起こされたことを示唆している。ビラジカルを用いたDNP実験では、到達偏極度はラジカル対の距離に強く依存することが知られている。電子線の照射温度制御によりスパー内のラジカル間距離を最適化すれば到達偏極度の向上が図れるのではないかと考えられる。
立岩 尚之; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣
no journal, ,
UGe
の強磁性状態における圧力誘起超伝導をはじめとしてウラン5f電子系の強磁性状態の圧力応答には、興味深い特徴が現れる。我々は、ウラン5f電子系強磁性体を研究するため、高圧下磁化測定用セラミックアンビルセル(mCAC)の開発を行ってきた。本発表ではmCACを用いたUGeの研究結果を報告する。UGeは
1.5GPaで強磁性状態から常磁性状態へと一次転移する。以上の常磁性領域における磁化の振る舞いを調べた。磁化率は
で極大を示し、磁化にはメタ磁性転移が現れた。類似した振る舞いは、3d遍歴電子系のMnSiなどで報告されており、「スピンの揺らぎ間の負の結合」に起因したものと考えられる。スピンの揺らぎ理論(SCR)を用いた解析結果等を報告する。
の相転移と局所構造米田 安宏; 小舟 正文*; 和田 智志*; Fu, D.*
no journal, ,
NaNbOは複雑な相転移系列を持つ。室温以下には斜方晶構造から菱面体晶構造への相転移があるが、この相転移は散漫的で広い温度領域で2相共存状態にある。我々は散漫的な相転移の原因はNaNbOの局所構造にあると考えている。この仮説を確かめるために種々の方法で作製したNaNbOを用いて、その相転移と局所構造の関係を調べた。PDF解析から明らかになったNbの酸素八面体中心からのオフセンターシフトは、シフト量が大きければ大きいほど明瞭な相転移を示すことがわかった。
横田 光史
no journal, ,
四面体を含む格子からなる反強磁性イジング模型は、フラストレーションが非常に強い系である。四面体からなるカクタス格子上の反強磁性ランダムイジング模型をglobal order parameterを導入したレプリカ法を使って調べる。反強磁性秩序、スピングラス秩序に関係する変数に対して自由エネルギーを2次の項まで求めて、その係数の符号が変わる点から常磁性状態が不安定になる温度を求める。この温度は相転移点において秩序変数が連続ならば転移温度と考えることができる。格子点を共有する四面体の数によって常磁性状態の秩序状態に対する不安定線がどのように変化するかを調べる。
家田 淳一; 山根 結太*; Sinova, J.*
no journal, ,
近年、反強磁性体を舞台としたスピントロニクス現象に注目が集まっている。特に、反強磁性ダイナミクスの電気的制御と検出という観点から、スピントルクやスピン起電力など、これまで強磁性体において確立し主要な役割を担っていた概念の再検討が重要な課題となる。理論的にも既にいくつかのアプローチが提案されているが、未だ十分なコンセンサスが得られてはいない。本研究では、反強磁性磁気構造のダイナミクスによるスピン起電力を理論的に検討する。先行研究において考慮されていなかった、副格子磁化の傾角性(有限の磁化の存在)、電子スピンと副格子磁化の交換相互作用における非断熱性、ラシュバスピン軌道相互作用の効果を取り込む。磁壁磁場駆動と反強磁性共鳴を具体的に取り上げ反強磁性単体から電圧生成が可能であることを示す。これらは反強磁性ダイナミクスの電気的な検出方法を与えるものとして有益であり、スピン起電力の出力増大に向けた物質探索の可能性を広げるものでもある。
Xu, Z.; Gu, B.; 森 道康; 前川 禎通
no journal, ,
スピンホール効果は、スピン軌道相互作用により、注入された電流から垂直の方向にスピン流が発生する現象である。スピンホール効果の符号は、スピン流がどちら向きに生成されたのかを示唆している。イリジウム合金では、正のスピンホール角(SHA)が観測されている。われわれは、密度汎関数理論とHartree-Fock近似法を用いて、5d遷移金属元素をドープした銅合金における外因性スピンホール効果を研究した。ドープした元素の5d軌道と6p軌道のスピン軌道相互作用に加え、5d軌道の局所相関効果(U)がスピンホール角の符号を決める上で重要であることを明らかにした。実際、U=0にすると実験結果とは反対の負のSHAになってしまう。これらの結果から、スピンホール角の変化を利用したデバイスへの応用も期待される。
針井 一哉; Seo, Y.-J.*; 塩見 雄毅*; 松尾 衛; 中堂 博之; 前川 禎通; 齊藤 英治
no journal, ,
物体の磁化が変化する際、角運動量保存則に従って物体が回転する現象であるアインシュタイン・ドハース(EdH)効果は、物体中の電子がもつ角運動量を測定する手法として知られている。他方、従来の測定法ではサンプルを吊るして磁化させるというものであり、cmサイズのサンプルが必要であった。そこで、微小サンプルでのEdH効果測定の実現を目指し、高感度な力学測定が可能なカンチレバーを用いたEdH効果の測定を行った。その結果、常磁性体であるガドリニウムガリウムガーネットにおいて、EdH効果の対称性を満たした振動現象をカンチレバーによって観測することに初めて成功したため、これを報告する。
As and BaZnSbGu, B.; 前川 禎通
no journal, ,
After the discovery of ferromagnetism in (Ga,Mn)As, diluted magnetic semiconductors (DMS) have received considerable attention owing to potential applications based on the use of both their charge and spin degrees of freedom in electronic devices. The highest Curie temperature of (Ga,Mn)As has been Tc = 190 K. Owing to simultaneous doping of charge and spin induced by Mn substitution, it is difficult to individually optimize charge and spin densities. To overcome these difficulties, here we propose a method to realize DMS with p- and n-type carriers by choosing host semiconductors with a narrow band gap. By employing a combination of the density function theory and quantum Monte Carlo simulation, we demonstrate such semiconductors using Mn-doped BaZnAs, which has a band gap of 0.2 eV. In addition, we found a new non-toxic DMS Mn-doped BaZnSb, of which the Curie temperature Tc is predicted to be higher than that of Mn-doped BaZnAs, the Tc of which was up to 230 K in the recent experiment.
森 道康
no journal, ,
多層系銅酸化物超伝導体は、単位胞内にキャリア濃度の異なる複数のCuO面を持つ。そして、反強磁性転移温度が、単位胞に含まれるCuO面の数に依存することが知られている。本講演では、多層系銅酸化物の反強磁性転移の面数依存性や、反強磁性スピン波励起スペクトルに対する電子相関の効果を議論する。
酒井 宏典; 服部 泰佑; 徳永 陽; 神戸 振作; 下田 愛子*; 和氣 剛*; 田畑 吉計*; 中村 裕之*
no journal, ,
Srの一部をLaで、Feの一部をCoで同時に置換したM型Srフェライトについて、NMR実験を行った。その結果、Fe核とCo核NMRを測定した。M型フェライトには、結晶学的に異なる5つのFeサイトがあり、Coイオンがどのサイトに置換されたか、微視的見地から検討したい。また、Coイオンの磁気状態について、議論する。
Siにおける超伝導状態の
Siナイトシフト測定服部 泰佑; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 松田 達磨*; 芳賀 芳範
no journal, ,
ウラン化合物URuSiは、17.5Kで「隠れた秩序」状態に相転移し、1.5Kで超伝導を示す。「隠れた秩序」解明に向けて多くの研究がなされているが、隠れた秩序下で生じる超伝導の詳細や、両秩序間の関係を明らかにすることも興味深い課題である。URuSi超伝導の電子軌道成分に関しては、純良な単結晶試料を用いた比熱測定や熱伝導測定から、超伝導ギャップには水平ラインノード及びポイントノードが存在することが示された。一方、超伝導電子対のスピン成分に関しては、低温における超伝導上部臨界磁場が抑制されることから、いわゆるパウリ常磁性効果が大きいと考えられ、スピン一重項状態が期待視されている。しかし、スピン一重項超伝導で要求されるナイトシフトの減少は未だ検出されておらず、決定的な証拠には欠けていた。そこで、Si濃縮を行った高純度単結晶URuSiを用いて、超伝導状態における高精度Si NMR測定を行っている。前回学会では、磁化困難軸である面内ナイトシフトに変化が見られないことを報告した。今回、磁化容易軸(c軸)に磁場をかけた場合の超伝導状態のNMR測定に成功したため、「隠れた秩序」下で生じる新奇超伝導状態の対称性を議論する。
徳永 陽; 仲村 愛*; 青木 大*; 服部 泰佑; 酒井 宏典; 神戸 振作; 本多 史憲*; 本間 佳哉*; Li, D.*; 清水 悠晴*
no journal, ,
ウランを含む強磁性超伝導体UGe,URhGe,UCoGeでは遍歴的なウランの5f電子が強磁性を担い、同時に超伝導にも寄与している。このことは強磁性揺らぎを媒介とした非BCS型の超伝導機構の存在を直感的に示唆している。UPtGeはUCoGeおよびURhGeと類似の結晶構造を持ち、ウラン系では唯一、サイクロイド型の特異な磁気秩序を示す。さらに強磁場磁化過程において多段の磁化異常が存在することが最近報告されている。磁気転移温度は51Kで、秩序したウランの磁気モーメントの大きさは1.11.4である。今回の講演では、UPtGeの単結晶を用いて行ったPt-NMRの結果をもとに、この系の磁気ゆらぎの異方性について議論し、さらにUCoGe, URhGeとの比較を行う予定である。
大西 弘明
no journal, ,
フラストレートした量子スピン鎖のスピン伝導と熱伝導について、数値対角化による解析を行う。特に、磁場中の強磁性フラストレート鎖で実現するスピンネマティック状態において、マグノン対がスピン伝導・熱伝導にどう寄与するのかを調べる。