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論文

Resonant X-ray magnetic diffraction experiments on SmB$$_2$$C$$_2$$

稲見 俊哉; 本間 徹生*; 筒井 智嗣*; 犬童 健太郎*; 小野寺 秀也*; 石井 賢司; 大和田 謙二; 葛下 かおり*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.748 - 750, 2007/03

われわれはSmB$$_2$$C$$_2$$$$T_{rm N2}$$=37Kと$$T_{rm N1}$$=51Kの逐次相転移を共鳴X線回折で調べた。強い共鳴回折がSmの$$L_3$$吸収端で$$T_{rm N2}$$以下では101反射に観測され、一方、中間相では、非整合な$${vec Q}$$=(1$$pmdelta$$, $$pmdelta$$,1)の位置に観測された($$delta$$=0.13)。したがって、SmB$$_2$$C$$_2$$の逐次相転移は整合-非整合磁気相転移であることがわかった。

論文

Fractal dimension in percolating Heisenberg antiferromagnets

伊藤 晋一*; 梶本 亮一; Adams, M. A.*; Bull, M. J.*; 岩佐 和晃*; 阿曽 尚文*; 吉澤 英樹*; 竹内 徹也*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1549 - 1551, 2007/03

三次元パーコレーション・ハイゼンベルク反強磁性体RbMn$$_c$$Mg$$_{1-c}$$F$$_3$$における静的・動的性質を調べた。磁性イオン濃度がパーコレーション濃度$$c_P=0.312$$に近い試料を用いて、超格子点近傍をネール温度$$T_N$$より低い温度にて測定した。中性子回折実験により、弾性散乱成分の波数依存性は$$q^{-x}$$でよく表されることがわかった。さらに非弾性中性子散乱によって磁気フラクトンを測定したところ、観測されたフラクトンは$$q^z$$の分散関係を持つことがわかった。実験から求められた指数は$$x=2.43 pm 0.05$$及び$$z=2.5 pm 0.1$$であり、両者ともフラクタル次元$$D_f=2.48$$とよく一致する。

論文

Magnetic penetration depth and self-induced irradiation effects in superconducting PuCoGa$$_5$$ probed by muon spin rotation

大石 一城; Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Bauer, E. D.*; Morales, L. A.*; Sarrao, J. L.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 伊藤 孝; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.566 - 568, 2007/03

PuCoGa$$_5$$$$f$$電子系超伝導体の中で最も高い超伝導転移温度${it T$_{rm c}$}$=18.5Kを有する。また、放射性元素であるPuの崩壊により自己照射効果を受けるという特徴を有する。われわれは試料作成から400日が経過した単結晶試料(${it T$_{rm c}$}$=15.5K)を用いて$$mu$$SR測定を行い、磁場侵入長$$lambda$$の温度依存性に対する自己照射効果の影響を調べた。その結果${it T}$=0Kでの磁場侵入長は、作成から25日後の単結晶試料(${it T$_{rm c}$}$=18.5K)に比べ、1.8倍増大することが明らかとなった。一方で磁場侵入長の温度依存性は25日後の試料で観測された結果と同様、温度に線形に増大することから、自己照射効果により${it T$_{rm c}$}$は約18%減少したにもかかわらず、依然として${it d}$波超伝導体の特徴が保持されていることを確認した。

論文

NMR observation of quadrupolar order parameter in NpO$$_2$$

徳永 陽; 青木 大*; 本間 佳哉*; 神戸 振作; 酒井 宏典; 池田 修悟; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 塩川 佳伸*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.735 - 737, 2007/03

f電子系化合物の示す複雑で豊かな物性の背後には、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。通常、多極子秩序と言った場合、電気的な四極子モーメントによる秩序を指すことが多い。ところが最近、二酸化ネプツニウムにおいて、四極子よりもさらに高次の多極子である八極子に起因する新しい磁気秩序の可能性が指摘され注目を集めている。講演では現在われわれが行っている二酸化ネプツニウム単結晶を用いた核磁気共鳴研究の最新の成果を中心に、この新奇な秩序相について紹介する。

論文

NMR/NQR study of the quadrupole orders in binary uranium-palladium intermetallic compound

藤本 達也; 芳賀 芳範; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; 大貫 惇睦*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.746 - 747, 2007/03

UPd$$_3$$は3つの温度($$T_{rm Q0}=7.5$$K, $$T_{rm Q1}=6.8$$K, $$T_{rm Q2}=4.5$$K)で磁気$$cdot$$四極子複合転移を示す。$$T_{rm Q0}$$は四極子自由度のみによる転移であり、偏極中性子回折(PND)や共鳴X線散乱(RXS)から準立方対称位置を占めるウラン副格子で(1/2,0,1/2)の周期性を持つ四極子秩序状態が実現していることがわかっている。一方、$$T_{rm Q1}$$以下の温度では、その秩序状態が解明されているわけではない。まずPNDによると、$$T_{rm Q1}$$の温度では$$ab$$面方向にTriple-$$q$$型の四極子秩序を持つと提案されているが、RXSによると(1/2,0,1/2)の周期性を保ったまま四極子モーメントが傾斜した状態にあると主張され、互いの意見が分かれている。さらに$$T_{rm Q2}$$以下になると非常に小さな磁気モーメント(0.01$$mu_{textrm{B}}$$)が反強磁性秩序を示すことが示唆されているが、その磁気構造等詳細は不明である。われわれは四極子秩序の局所対称性を同定することを目指して核磁気共鳴法(NMR),核四重極共鳴法(NQR)をUPd$$_3$$に適用し、この物質では世界で初めてとなる$$^{105}$$Pd核からのNQR信号を観測することに成功した。論文では$$^{105}$$Pd核の性質やそこから得られた四重極秩序状態の情報について報告する。

論文

NMR study of magnetic fluctuations in 115 actinide compounds

神戸 振作; 酒井 宏典; 徳永 陽; 加藤 治一; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 青木 大*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.176 - 181, 2007/03

色々な基底状態を持つ5f-115化合物UFeGa$$_{5}$$常磁性,UPtGa$$_{5}$$, NpCoGa$$_{5}$$, NpFeGa$$_{5}$$反強磁性,PuRhGa$$_{5}$$超伝導のNMRを測定し、局所的磁気揺らぎの温度異存を常磁性状態でc軸平行と垂直で見積もった。磁気異方性はすべての化合物で見られた。これは強いLS結合によるもので、揺らぎが等方的な3d系の銅系高温超伝導体とははっきり異なっている。超伝導体PuRhGa$$_{5}$$の揺らぎはXY型が強いことがわかった。そのエネルギーは10meV程度で$$T$$$$_{rm c}$$1K程度の重い電子系(1meV)と高温超伝導体($$T$$$$_{rm c}$$100Kで100meV)のちょうど中間にあることがわかった。基底状態と磁気揺らぎの関係について議論する。

論文

Parisi function for the ising spin glass in cluster approximations

横田 光史

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.e518 - e519, 2007/03

イジングスピングラスをスピングラス転移温度近傍で調べた。さまざまなクラスター近似を用いて、秩序関数であるパリシ関数と、磁場中でのレプリカ対称性の破れを表すAT線を求めた。バビエラらによるクラスター近似,ベーテ近似、及びカクタス近似を用いて、レプリカ対称性に対する揺らぎの影響を調べた。揺らぎは、秩序関数の傾きを小さくして、レプリカ対称性の破れを大きくすることを示した。クラスター近似で求めたAT線の位置は、平均場近似から変化するが、その変化の仕方は、クラスターにループが含まれるかどうかに依存していることを示した。

論文

Magnetic property of a single crystal UCu$$_2$$Ge$$_2$$

松田 達磨; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.422 - 424, 2007/03

UCu$$_2$$G$$_2$$は、強相関電子系の化合物の結晶構造としてよく知られたThCr$$_2$$Si$$_2$$型の結晶構造を持つ。蒸気圧の高い銅を含むことから、純良な単結晶を育成することが難しく、磁気異方性など詳細な物性研究がなされていない。最近われわれは、フラックス法と呼ばれる方法で単結晶育成に成功した。これにより磁気異方性などの磁気特性の測定を行い、関連物質との比較を行った。

論文

Effect of Hund's rule coupling on SU(4) spin-orbital system

大西 弘明; 堀田 貴嗣

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.790 - 792, 2007/03

二重縮退した軌道自由度のあるスピン軌道結合系において、同種の軌道間の電子ホッピングを考慮し、フント結合を無視した場合、スピンと軌道の自由度に対して高いSU(4)対称性が実現する。しかし、より現実的にはフント結合のために対称性が低下する効果が考えられる。そこで本研究では、SU(4)ハバード模型にフント結合を考慮して、クォーターフィリングの場合の強結合極限での有効スピン軌道模型を導出し、密度行列繰り込み群法によって解析を行った。スピン相関$$S(q)$$と軌道相関$$T(q)$$の振舞いを調べたところ、まず、フント結合がゼロの場合には$$S(q)$$$$T(q)$$の両者は一致して$$q$$=$$pi/2$$にピークを持つのに対して、そこからフント結合を大きくしていくと、$$S(q$$=$$pi/2)$$$$T(q$$=$$pi)$$の相関が増強され、$$T(q)$$のピーク位置が$$q$$=$$pi$$へと変化することがわかった。

論文

Superconductivity in f-electron systems controlled by crystalline electric fields

久保 勝規; 堀田 貴嗣

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.572 - 574, 2007/03

CeTIn$$_5$$(T=Co, Rh, and Ir)の超伝導をコントロールするパラメータとその機構を解明するために、$$j$$-$$j$$結合描像に基づいた軌道縮退のある$$f$$電子モデルに対して揺らぎ交換近似を適用した。本研究では、全角運動量$$j=5/2$$の状態すべてを考慮する。これらの状態は正方晶の結晶場のもとで1つの$$Gamma_6$$二重項と2つの$$Gamma_7$$二重項にわかれる。結晶場パラメータを適当に選ぶことによって、結晶場分裂の大きさを固定したまま$$Gamma_7$$の波動関数を変化させることができる。結晶場分裂の大きさを一定にする限りフェルミ面はほとんど変化しないが、基底状態は$$Gamma_7$$の波動関数に依存して、常磁性,反強磁性,超伝導状態に変化する。よって、フェルミ面の形状やキャリアー密度のほかに、軌道自由度のある系では結晶場の波動関数も超伝導の出現をコントロールする重要な要素になることがわかった。この理論によってCeTIn$$_5$$の超伝導転移温度の変化が自然に説明できることも紹介する。

論文

Development of a hybrid-anvil type high-pressure device and its application to magnetic neutron scattering studies

長壁 豊隆; 加倉井 和久; 川名 大地*; 桑原 慶太郎*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part3), p.2725 - 2727, 2007/03

中性子磁気散乱実験の上限である3GPaを超えた領域で実験を行うため、サファイアアンビル式の高圧力発生技術の開発を行っている。今回、片側のサファイアを、圧縮強度が同程度で抗折力や破壊靭性に優れる超硬(WC)に変更して、ハイブリッドアンビルとした。さらに超硬アンビルのキュレットに窪みを設けることによって試料空間が拡大し、同時にアンビルとガスケットとの摩擦が増大した。その結果、加圧試験において5GPaを安定して発生できた。このハイブリッドアンビルの応用として、充填スクッテルダイト化合物PrFe$$_{4}$$P$$_{12}$$について、3.2GPaまでの圧力下で中性子散乱実験を行った。その結果、この物質が臨界圧力2.4GPa以上の絶縁体相(臨界圧力以下では金属状態で、反強四極子秩序を示す。)で、Prイオンあたり1.8$$mu$$$$_{B}$$$$q$$=(1,0,0)の圧力誘起反強磁性秩序を示すことを発見した。

論文

Enhancement of relaxation rates in the normal state of superconductor PuRhGa$$_5$$:NQR relaxation study

酒井 宏典; 神戸 振作; 徳永 陽; 藤本 達也; Walstedt, R. E.*; 安岡 弘志; 青木 大*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e118 - e119, 2007/03

超伝導体PuRhGa$$_5$$においてゼロ磁場核四重極共鳴(NQR)緩和率測定を行った。比較のため、同じ結晶構造を持つパウリ常磁性体であるLuCoGa$$_5$$においても同様の測定を行った。PuRhGa$$_5$$のNQR緩和率は、約30K以下で$$(T_{1}T)^{-1}$$一定の振る舞いを見せるが、その値は、非超伝導体LuCoGa$$_5$$のそれよりも増大していることが明らかになった。

論文

Magnetic structural characterization of Mg-Co-Cr ferrite by neutron diffraction

Yunus, S. M.*; 山内 宏樹; Zakaria, A. K. M.*; 井川 直樹; 星川 晃範; 石井 慶信

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part3), p.2722 - 2724, 2007/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.24(Materials Science, Multidisciplinary)

スピネル酸化物系Mg$$_x$$Co$$_{1-x}$$Cr$$_x$$Fe$$_{2-x}$$O$$_4$$($$x=0$$, 0.25, 0.50, 0.75, 1.0)の粉末中性子回折の温度依存性を調べた。データは10-810Kの温度範囲で測定し、リートベルト法を用いて結晶構造及び磁気構造を解析した。解析の結果、$$x$$の異なる5つの組成すべてにおいて副格子磁気モーメントの秩序化が見られた。置換による$$x$$の増加に伴って、秩序化した磁気モーメントの大きさは減少する傾向を示した。これは$$x$$の増加によりフェリ磁性秩序が徐々に弱まっていることを意味する。一方、組成$$x$$=1.0のキュリー温度以下での測定において、1,1,1ブラッグ反射の近傍に大きな散漫散乱が見られた。これは、短距離磁気スピンのクラスターが温度の変化に伴って成長していると考えられる。以上の特徴から、組成$$x$$$$leq$$0.75の範囲では磁気モーメントの傾いたフェリ磁性秩序が、組成$$x$$=1.0ではスピングラス様の転移が起きていると考えられる。

論文

Resonant X-ray scattering of PrRu$$_4$$P$$_{12}$$

石井 賢司; 筒井 智嗣*; Hao, L.*; 長谷川 朋生*; 岩佐 和晃*; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 村上 洋一*; Saha, S. R.*; 菅原 仁*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.e178 - e180, 2007/03

充填スクッテルダイトPrRu$$_4$$P$$_{12}$$は、$$T_{MI}$$=62Kで構造相転移を伴った金属絶縁体転移を示す。$$4f$$電子のないLaRu$$_4$$P$$_{12}$$が転移を示さないことから、Prの$$4f$$電子が転移に重要な役割を果たしていると考えられており、このようなPrの電子状態に関する知見を得るために、Prの$$L_2$$, $$L_3$$吸収端での共鳴X線散乱実験を行った。$$T_{MI}$$において、$$vec{q}=(1,0,0)$$に対応する超格子反射でエネルギーに依存しない格子ひずみに加えて共鳴散乱成分が観測された。したがって、単位胞内の2つのPr原子は、確かに異なる電子状態になっているといえる。さらに、散乱光の偏光を分離した実験を行ったところ、両吸収端とも偏光が変わるような散乱は非常に小さいことがわかった。これは、2つのPrの散乱テンソル(つまり、共鳴散乱の中間状態であるPrの$$5d$$電子状態)の差が等方的であることを意味している。

論文

AC calorimetry study on the pressure-induced superconductor UIr

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 松田 達磨; 池田 修悟; 大貫 惇睦*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.637 - 639, 2007/03

圧力誘起超伝導UIrについて高圧下比熱測定を1.6GPaまで行った。その結果を報告する。UIrは常圧でキュリー温度$$T_{rm C1}$$=46Kの強磁性物質であるが、このキュリー温度$$T_{rm C1}$$で比熱異常が観測された。高圧下では$$T_{rm C1}$$が低温側にシフトして行くことが本比熱測定で確認された。その圧力依存性は過去の電気抵抗・磁化率測定による結果と一致している。

論文

Microscopic aspects of multipole properties of filled skutterudites

堀田 貴嗣

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1691 - 1697, 2007/03

$$f$$電子系物質の多極子現象に対する理論を構築するために、$$j$$-$$j$$結合描像に基づく微視的$$f$$電子模型を提案してきた。これまで、このモデルに基づいて、充填スクッテルダイト化合物の磁性や超伝導を微視的観点から議論してきた。特に、多極子をスピンと軌道の複合自由度と捉えることにより、多極子に関連した物理量を計算することが可能になる。しかし、多極子揺らぎの効果に関する微視的研究はまだはじまったばかりである。このような研究が、$$f$$電子系における「多極子物理」の新しいパラダイムを切り拓くことを期待している。本発表では、次の3つの事柄を議論する。(1)充填スクッテルダイトの低温物性を明らかにするための最適な多極子感受率の概念,(2)充填スクッテルダイトに特徴的な$$T_{rm h}$$群の結晶場ポテンシャルを$$j$$-$$j$$結合描像において効果的に取り入れる方法,(3)充填スクッテルダイトの多極子物性に対する動的ヤーンテラー効果

論文

Transport properties in the ferromagnet UTeS

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

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1718 - 1720, 2007/03

87Kのキュリー温度を持つ強磁性体UTeSについて、磁気抵抗及びホール効果の測定を行った。0.5Tの磁場下によるホール係数の温度依存性は、異常ホール効果を反映して、キュリー温度付近で大きなピークを示す。この大きな異常ホール効果は、5.5Tの磁場をかけることによって飽和することがわかった。また電気抵抗の絶対値とホール効果測定からUTeSは、非常に少ないキャリアー数しか持たない半金属であることがわかった。

論文

Knight shift measurements in the superconducting state of Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$Os$$_4$$Sb$$_{12}$$ (X=0.4) probed by $$mu$$SR

髭本 亘; 青木 勇二*; 大石 一城; 伊藤 孝; Heffner, R. H.; Saha, S. R.*; 幸田 章宏*; 佐藤 英行*; 門野 良典*; 菊地 大輔*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part1), p.620 - 622, 2007/03

$$mu$$SR法を用いて調べた重い電子系超伝導体(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$のナイトシフトについて報告する。PrOs$$_4$$Sb$$_{12}$$は非通常型の超伝導状態にあると考えられているが、その超伝導対称性等はこれまでのところ明確になっていない。特に、LaOs$$_4$$Sb$$_{12}$$では通常型の超伝導が報告されており、その中間の(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$の超伝導状態は非常に興味深い問題である。ミュオンを用いて調べた(Pr$$_{1-x}$$La$$_x$$)Os$$_4$$Sb$$_{12}$$(x=0.4)のナイトシフト測定では、超伝導状態においても減少がみられないことから非通常型、特にスピン三重項の超伝導状態にある可能性があり、講演では詳細を報告する。

論文

Electronic structure and magnetism of CaMn$$_{1-x}$$Ru$$_{x}$$O$$_{3}$$ thin films

寺井 恒太; 吉井 賢資; 竹田 幸治; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 大和田 謙二; 稲見 俊哉; 岡根 哲夫; 有田 将司*; 島田 賢也*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1070 - 1072, 2007/03

軟X線磁気円二色性(XMCD)及び硬X線光電子分光(HXPES)を用いて、エピタキシャル成長させたCaMn$$_{1-x}$$Ru$$_{x}$$O$$_{3}$$(x=1.0, 0.5)薄膜の電子,磁気構造を調べた。XMCD測定の結果RuとMnのスピン磁気モーメントが反並行の関係を持っていることがわかった。またHXPES測定の結果Ruの4d電子の構造がE$$_{F}$$近傍に存在し、一方Mn 3d電子の構造はE$$_{F}$$よりやや下の位置に存在することがわかった。以上結果より、Sr$$_{2}$$FeMoO$$_{6}$$などのダブルペロブスカイトと類似した機構により、局在的なMn 3d t$$_{2g}$$と遍歴的なRu 4d t$$_{2g}$$の間で反強磁性的な相互作用が起こり、その結果強磁性が現れるものと考えられる。

論文

Magnetic property of neptunyl (+2) complex NpO$$_{2}$$(C$$_{6}$$H$$_{7}$$O$$_{2}$$)$$_{2}$$(C$$_{5}$$H$$_{5}$$N)

中村 彰夫; 中田 正美; 中本 忠宏*; 北澤 孝史*; 竹田 満洲雄*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 310(2, Part2), p.1447 - 1449, 2007/03

窒素置換した表記2価のネプツニル(+2)錯体を磁化測定法により調べた。先に報告した本系の$$^{237}$$Npメスバウアースペクトルはほかの1価,2価の酸素配位錯体と似通った常磁性緩和スペクトルを示したが、その磁気的性質は前者とは大きく異なることを明らかにした。例えば、本系の磁化率-温度曲線は、磁場に強く依存する非常磁性的振舞いを示すのみならず、低温においては、異常に大きな磁気緩和現象を示すことが明らかとなった。また、その磁化の値が、SQUIDによる磁化測定そのものに大きく影響されて変化することも見いだした。このような本系の異常な磁気的挙動は、アイジングータイプの個々のネプツニル単分子磁石の集合体としての本系中に、準安定的で時間及び空間的に大きく揺らいでいる磁気的(軌道及びスピンの両者を含めた)状態が存在していることを示唆する。

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