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池田 隆司
no journal, ,
土壌からCs-137等の放射性同位元素を効率的に分離回収する技術の開発は、福島の本格除染を実施する上で喫緊の技術課題となっている。本研究では、土壌から放射性セシウムをより効率的に分離回収するための技術開発に資することを目的に、第一原理分子動力学に基づいた化学反応シミュレーションにより、福島の土壌に豊富に含まれる放射性セシウムが吸着しやすい粘土鉱物へのセシウムイオンの吸脱着過程等を原子・分子レベルで調べている。本講演ではバーミキュライトの層間水の構造と層間に含まれるイオン種との関係等について報告する。
安居院 あかね; 櫻井 浩*; 鈴木 宏輔*
no journal, ,
磁気コンプトン散乱とSQUID・VSM等の測定と組み合わせた、スピン選択磁気ヒステリシス曲線(SSMH)および軌道選択磁気ヒステリシス曲線(OSMH)の測定が報告されている。さらに、我々は磁気コンプトンプロファイル)を解析し、元素選択磁気ヒステリシス曲線(ESMH)を測定する手法を開発した。これまでに希土類-遷移金属薄膜について行ったSSMH, OSMHおよびESMHの測定結果を報告する。
SiでのFermiと非Fermi液体状態神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; Lapertot, G.*; 松田 達磨*; Flouquet, J.*; Knebel, G.*; Walstedt, R. E.*
no journal, ,
最近、強相関電子系金属でのT=0Kの量子相転移(QCPT)に対する関心が強くなっている。初期の実験的な結果から、近藤格子系YbRhSiのQCPTは、Ce系で観察される普通のスピン密度波(SDW)不安定性でなく、新しい局所的QCPTと考えられている。ここで報告される新しい観察において、共存している静的フェルミ液体(FL)と非フェルミ液体(NFL)の共存がYbRhSiのQCPTの鍵となる特徴であることがわかった。そのような共存相はCe系の場合は、短い時間スケールのために隠されていると考えられる。共存層の相対比率に関して見いだされた新しいスケーリング則は、近藤格子システムに広く適用できると考えられる。
針井 一哉; 中堂 博之; 小野 正雄; 松尾 衛; 家田 淳一; 岡安 悟; 齊藤 英治; 前川 禎通
no journal, ,
力学的回転とスピンの間には、スピン-回転相互作用と呼ばれる相互作用が働く。近年、測定系を回転させながら核スピン共鳴を測定することで、この相互作用の直接観測に成功した。ここで、回転軸を外部磁場軸から傾けると、測定系に時間変化する磁場を印加できる。時間変化する磁場により生じた幾何学的位相(Berry位相)は核スピン共鳴周波数のシフトとして観測される。この共鳴シフトについて、実験と計算の結果を報告する。
太田 幸宏; 町田 昌彦; 小山 富男*; 松本 秀樹*
no journal, ,
超伝導は、その巨視的コヒーレンスに代表されるような特異な電子状態の性質を有し、その新規デバイス応用は盛んに研究されている。本研究では、層状銅酸化物超伝導体Bi
SrCaCuO
によるテラヘルツ発振について、接合数に対する発振特性を解明するための、マルチスケールシミュレーションの実装に焦点をあてる。従来の発振シミュレーションでは、超伝導メサの
軸方向に周期境界条件を課すため、接合数に応じた発振特性の分析が困難であった。この問題を解決すべく、超伝導メサ内における超伝導位相ダイナミックスにおいて境界からの寄与を陽に加えることで、メサ内で軸方向に非一様性の生成が許される、より現実的なシミュレーションを可能とする手法を開発した。得られた手法をもとに、接合数を20, 100, 200, 500と変化させて、発振ピーク強度やその角度分解の挙動を精査した。
横田 光史
no journal, ,
三角形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。相図を求めて、強磁性相互作用の場合と比較する。格子点を共有する三角形の数による相図の変化についても調べる。
中堂 博之; 小野 正雄; 針井 一哉; 松尾 衛; 家田 淳一; 安岡 弘志; 前川 禎通; 齊藤 英治
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物体を回転するとバーネット磁場が生じることが知られている。最近、我々は物体の回転運動によって原子核に生じるバーネット磁場をNMR法を用いて観測することに成功した。この際に重要であったことは試料と信号検出コイルを同じ角速度で回転し、試料とコイルの間に相対的な回転運動が生じない様にすることであった。一方、高分解能NMRの分野では磁場の不均一から生じる試料内部の磁場分布を平均化するために、試料のみを高速で回転させる手法が古くから行われているが、回転によっていかなる周波数シフトも生じないことが知られている。ここでの回転の自由度は試料の絶対的回転運動と、試料とコイルの間の相対的回転運動であり、この両者が互いに打ち消すために周波数シフトが生じないと考えられる。今回、我々はバーネット効果のNMR測定に使用したコイル回転法を応用し、コイルのみを回転させる手法を開発した。ここでの回転の自由度は、試料が静止しているため、試料と検出部の間の相対回転だけである。コイルのみを回転させながらNMR/NQR法を用いてスペクトルを測定するとNMR周波数が回転数に比例してシフトしていることがわかった。
三水素化物の放射光メスバウアー分光三井 隆也; 瀬戸 誠; 増田 亮*; 平尾 直久*
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典型水素吸蔵合金の一つであるGdFeは、水素化処理により多結晶水素化物を形成するだけでなく水素誘起アモルファス化(HIA)した合金を形成することが知られている。特に、後者は水素吸蔵合金の劣化過程と密接に関した現象であるため、HIA形成過程と合金の基礎物性を明らかにすることに興味がもたれている。一方、GdFe水素化物は水素化による体積膨張や電荷移動に関連して、Fe-Fe, Fe-Gd間の結合状態や磁気交換相互作用が顕著に変化し、水素吸蔵量に依存して大きな物性変化が生じる。更に、HIA化したGdFe水素化物では、上記の水素化効果に加え、合金内でFeとGdが自己組織化してナノクラスター化すると考えられており、特異な物性を示すことが期待され、その物性発現機構を正確な理解には水素侵入時のFeとGdの局所構造変化を観測することが重要となる。本発表では、多結晶a-GdFeH
の単相試料とHIAで得られたa-GdFeHの磁性とFeとGd原子間の結合状態を鉄の放射光核共鳴非弾性散乱と偏光メスバウアー分光を同時に測定できる新手法で調べた結果を紹介する。
の局所構造,2米田 安宏; 小原 真司*; Fu, D.*
no journal, ,
前回の学会ではNaNbOの2体相関分布関数法(PDF)を用いた局所構造解析の結果を報告した。NaNbOは室温以下の広い温度領域でrhombohedral構造とorthorhombic構造が共存していると言われているが、局所構造は全ての温度領域でrhombohedral構造で再現できたことから、NaNbOのground stateはrhombohedral構造であると考えられる。この広い2相共存領域を伴う散漫的な相転移的は、AサイトのNaをLiで置換することによってシャープな相転移へと変化することが知られている。今回はLiを10mol%ドープした(Na
Li
)NbOの局所構造解析を同様に行った。2相共存領域ではpureなNaNbOのBragg反射は散漫的になっていたがLiをドープすることによってシャープなBragg反射へと変化し、局所構造もrhombohedral構造がより安定化することがわかった。
前川 雅樹; Zhou, K.*; 深谷 有喜; Zhang, H.; Li, H.; 河裾 厚男
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陽電子ビームの入射エネルギーを数十eV以下の低速に制御して物質に入射すると、表面電子と水素原子様の結合状態(ポジトロニウム)を形成し真空側に再放出されることが知られている。スピン偏極低速陽電子ビームを用いると、再放出ポジトロニウムの3光子消滅率の磁場依存性から表面電子スピンを検出することができる。ポジトロニウムの形成においては、その仕事関数に相当する準位幅にある電子のみがポジトロニウムの形成に寄与するため、ポジトロニウムの速度分布は電子状態密度に関する知見を与える。すなわち、スピン偏極陽電子ビームを使った表面放出ポジトロニウムの飛行時間測定を行うことで、物質表面の電子状態密度のスピン偏極状態を測定することが可能になると期待される。現在、これまでに我々のグループが開発したスピン偏極陽電子ビームを用いて、スピン偏極ポジトロニウム飛行時間測定(SP-PsTOF)装置の構築を進めている。
IrGeの合成と磁性山内 宏樹; 社本 真一; 近藤 啓悦; 石角 元志*
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近年、結晶構造と磁性とが密接に結びついた特異な物理現象が数多く報告されている。カイラル結晶格子系におけるカイラルな磁気秩序はその一例である。B20型立方晶構造を取るらせん磁性体MnSi, Fe
Co
Si, FeGe等や同じ空間群
213に属する構造を取るCuOSeOは、いずれも中心対称性のないカイラルな結晶構造であり、これらで確認されているスカーミオンと呼ばれる渦状の新しいスピン状態は、非常に高い関心を集めている。このような空間群213の結晶における磁気カイラリティの存在は、Dzyaloshinskii-守谷相互作用に由来するものであり、強磁性交換相互作用との競合で新奇な磁性を発現する可能性が極めて高いことを示している。こうした背景を踏まえ、我々は新たに空間群213に属する化合物MnIrGeを合成し、磁性の評価を試みた。試料は、アーク溶解または1100
C焼結の後、900Cアニール処理を経て合成した。SEM/EDXによる試料分析の結果、ほぼMn:Ir:Ge=3:1:1組成比の化合物が得られていることがわかった。また、粉末X回折で空間群213に属する構造を持つほぼ単一相の多結晶試料が得られていることを確認した。得られた試料で行った磁化
-温度
測定では、225Kに反強磁性秩序を示すカスプを観測し、1Tまでの磁化(
)-磁場(
)曲線(4.2K, 100K, 200K)では、いずれも零から印加磁場に比例する直線的な磁化の振る舞いを観測した。
髭本 亘; 伊藤 孝; 高畠 敏郎*; 末國 晃一郎*
no journal, ,
カゴ状構造を有する化合物におけるカゴ内部のゲスト原子の運動は、熱電変換物質の変換効率を上げる機構という観点からも重要であり、近年大きく理解が進んだ。本研究では、微視的な実験手法であるミュオンスピン緩和法を用いて、I型クラスレート化合物Ba
Ga
Si
の局所運動の研究を行ったのでその結果について報告する。
SR法で探るペロブスカイト型酸化物中の不純物水素状態,2伊藤 孝; 髭本 亘; 幸田 章宏*; 西山 樟生*; 下村 浩一郎*
no journal, ,
ペロブスカイト型構造を持つ酸化物の物性は、一般に微量の欠陥や不純物により大きく変化することが知られている。本研究では最もありふれた不純物である水素に着目し、ペロブスカイト酸化物BaTiO, SrTiO, LaAlO等における格子間水素の電子状態を微視的な観点から調べるために正ミュオンと電子の束縛状態であるミュオニウムを用いて実験を行った。ミュオニウムは水素の軽い同位体と見なせるため、ミュオニウムの電子構造から格子間水素のそれを類推することができる。実験の結果、BaTiO, SrTiO、およびLaAlOにおけるミュオニウムの不純物準位が明らかになり、BaTiOおよびSrTiOにおいては浅いドナー準位を、一方LaAlOにおいては深い不純物準位を形成することがわかった。これらの結果に基づき、ペロブスカイト酸化物におけるミュオニウムおよび水素準位のユニバーサリティについて議論する。
松尾 衛; 家田 淳一; 針井 一哉; 大沼 悠一*; 横井 直人*; 前川 禎通
no journal, ,
本講演では、結晶中の転移(刃状転移、螺旋転移)のスピン流へ の影響を調べ、転移によってスピンホール効果が引き起こされるこ とを理論的に示す。転移のある結晶格子のダイナミクスは、ゲージ場として記述でき ることが知られており、刃状転移や螺旋転移はカルタンの捩率 とよばれる幾何学量によって表される。我々は、このゲージ場中の 電子の基礎方程式を導き、捩率とスピンが相互作用することを示す。
中川 洋; 片岡 幹雄
no journal, ,
蛋白質の水和研究のモデル蛋白質である、スタフィロコッカルヌクレアーゼを用いて、0.1
0.6(g水/g蛋白質)のいくつかの水分量で、分子シミュレーションと中性子非弾性散乱を行い、水和水の水素結合ダイナミクスや拡散を調べた。その結果、水和水の個々の水素結合ダイナミクスは、水分量に関係なく局所的な水素結合の形成パターンによって決まることが分かり、また蛋白質表面での水和水のパーコレーション転移によって、水和水全体のダイナミクスが劇的に変化することが分かった。このパーコレーション転移に伴う水和水ダイナミクスの変化は、中性子非弾性散乱で求めた拡散定数の水分量変化からも確認した。また、水和水の間の水素結合ダイナミクスは、蛋白質と水和水の間の水素結合ダイナミクスと相関があり、両者は動的にカップルしていることが分かった。水和水の水素結合ネットワークのパーコレーション転移は、水和水の物理化学的特性を決定付ける重要な要因であるとともに、生理的機能発現に重要とされる蛋白質の熱揺らぎを誘導していると考えられる。
森 道康; 遠山 貴己; 前川 禎通
no journal, ,
銅酸化物高温超伝導体では、結晶中における酸素原子の存在形態と物 性との相関を理解することが重要である。Bi系銅酸化物では、過剰酸素や頂点酸 素の欠損などにより、エネルギーギャップが空間的に不均一となっている。数値 計算を用いて、過剰酸素や酸素欠損と超伝導との相関を議論する。
坂井 徹; 中野 博生*; 奥西 巧一*
no journal, ,
S=1/2三本鎖スピンチューブの鎖方向の反強磁性相互作用と鎖間方向の反強磁性相互作用の比を変えたときに起きる、スピンギャップ相とギャップレス相の間の量子相転移の臨界点を、42スピンまでの大規模数値対角化とレベルスペクトロスコピー及び密度行列繰り込み群で解析した結果を報告する。
笠原 稔弘*; 肘井 敬吾*; 坂井 徹
no journal, ,
リング交換相互作用のあるスピンナノチューブについて、数値対角化によるシミュレーションにより理論的に研究した。その結果、十分強いリング交換相互作用がある場合には元の基底状態とは異なるシングレットダイマー構造によるスピンギャップ相が実現することがわかった。
熊田 高之; 赤木 浩; 板倉 隆二; 乙部 智仁; 横山 淳
no journal, ,
フェムト秒レーザーアブレーションされた高分子試料の時間分解反射率に、60-100ps周期の振動が観測された。周期がプローブ光波長に正比例する等の理由から、この振動は試料表面と非熱効果により生じた膜上剥離体における反射波の干渉と結論つけた。本結果は熱耐性が非常に低い高分子においても非熱効果が重要な役割を担うことを示す。
久保 勝規
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重い電子系の磁性状態を考えるために、周期アンダーソンモデルを調べる。本研究では変分モンテカルロ法を用いて、基底状態を調べる。変分波動関数としては、常磁性, 反強磁性, 強磁性状態を考える。それぞれの磁性状態に対して、モンテカルロ法によってエネルギーを計算し、エネルギーが最低になる変分パラメーターを決める。計算の結果、ハーフフィルド近傍では反強磁性状態、ハーフフィルドから離れたサイトあたりの電子数がn=1.5の場合には強磁性状態が広いバラメーター領域で実現することがわかった。それぞれの反強磁性相内、強磁性相内でフェルミ面が変化する相転移があることも見出した。