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Chen, J.*; 山本 慧; Zhang, J.*; Ma, J.*; Wang, H.*; Sun, Y.*; Chen, M.*; Ma, J.*; Liu, S.*; Gao, P.*; et al.
Physical Review Applied (Internet), 19(2), p.024046_1 - 024046_9, 2023/02
Coherent coupling in magnon based hybrid system has many potential applications in quantum information processing. Magnons can propagate in magnetically ordered materials without any motion of electrons, offering a unique method to build low-power-consumption devices and information channels free of heat dissipation. In this article, we demonstrate the coherent propagation of hybridized modes between spin waves and Love surface acoustic waves in a multiferroic BiFeO and ferromagnetic La
Sr
MnO
based heterostructure. The magneto-elastic coupling enables a giant enhancement of strength of the hybridized mode by a factor of 26 compared to that of the pure spin waves. A short wavelength down to 250 nm is demonstrated for the hybridized mode, which is desirable for nanoscale acousto-magnonic applications. Our combined experimental and theoretical analyses represent an important step towards the coherent control in hybrid magnonics, which may inspire the study of magnon-phonon hybrid systems for coherent information processing and manipulation.
Wang, G.-J.*; Meng, Q.*; 岡 眞
Physical Review D, 106(9), p.096005_1 - 096005_9, 2022/11
クォーク模型を用いて、チャームクォークの4体系であるテトラクォークのS波の共鳴状態の探索を行った。複素スケーリング法を用いた計算でスピンーパリティが,
,
の各チャネルに2個ずつ共鳴が存在することを明らかにした。しかし、これらの共鳴は最近の実験で見つかった
と比べると100MeV近く高いところに存在していることが解った。
山中 長閑*; 岡 眞
Physical Review D, 106(7), p.075021_1 - 075021_15, 2022/10
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)対称性を破るクォーク間相互作用であるワインバーグ演算子の核子2体系への寄与はこれまでに評価されていなかったため、
対称性の破れを計測する様々な実験結果を皆瀬区する際の不定性の原因となっていた。これを解消するために、クォーク模型による核子2体系の波動関数を用いて、ワインバーグ演算子の評価を行った。その結果、これまでに分かっているカイラル回転による
奇演算子の寄与と同じオーダーでの寄与があり得ることを示した。
Xia, C.-J.*; 丸山 敏毅; 安武 伸俊*; 巽 敏隆*
Physical Review D, 106(6), p.063020_1 - 063020_14, 2022/09
被引用回数:1 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)We study nuclear pasta structures at high temperatures within a relativistic mean field model and Thomas-Fermi approximation. Typical structures (droplet, rod, slab, tube, and bubble) are obtained, which form various crystalline configurations. The properties of those nuclear pastas are examined in a three-dimensional geometry with reflection symmetry, where the optimum lattice constants are fixed minimizing the free energy under spherical or cylindrical approximations for Wigner-Seitz cells. For fixed densities and temperatures, the differences of the free energies per baryon for various shapes and lattice structures are typically on the order of tens of keV, suggesting the coexistence of those structures. If we further increase temperature, eventually the non-uniform structures of nuclear pasta become unstable and are converted into uniform nuclear matter. The phase diagrams of nuclear matter are estimated, which is useful for understanding the various phenomena in neutron stars.
Yee-Rendon, B.; 近藤 恭弘; 田村 潤; 中野 敬太; 前川 藤夫; 明午 伸一郎
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 25(8), p.080101_1 - 080101_17, 2022/08
被引用回数:1 パーセンタイル:67.14(Physics, Nuclear)加速器駆動未臨界システム(ADS)の運転では、加速器の高い信頼性と可用性を確保すること重要となり、原子力研究開発機構(JAEA)では、熱出力800MW級の未臨界炉に核破砕反応によって中性子を供給する30MW級の超伝導陽子線加速器(リニアック)を設計している。ADSリニアックの大きな課題は、未臨界炉の構造物に熱応力による疲労の抑制のために、ビーム停止時間の最小化とその頻度の抑制のための制御となる。本研究では、ホットスタンバイと局所補償を組み合わせて、高速なビームリカバリーを実現した。超伝導空洞や電磁石の故障に対する局所補償について、リニアックにおけるラティスの耐性を総合的に検討した。独立したクライオモジュール内の複数の空洞を同時の補償により、リニアックの信頼性を大幅に向上できることを示した。さらにビームダイナミクスの検討を行い、リニアックの健全性を確保できることを示し、ターゲットへのビーム輸送輸送部およびビーム窓において必要なビーム安定性などを補償できることを示した。
Kim, J.*; Gubler, P.; Lee, S. H.*
Physical Review D, 105(11), p.114053_1 - 114053_9, 2022/06
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)The modification of the meson spectrum in nuclear matter is studied in an updated QCD sum rule analysis, taking into account recent improvements in properly treating the chiral invariant and breaking components of four-quark condensates. Allowing both mass and decay width to change at finite density, the QCD sum rule analysis determines certain combinations of changes for these parameters that satisfy the sum rules equally well. A comprehensive error analysis, including uncertainties related to the behavior of various condensates at linear order in density, the employed renormalization scale and perturbative corrections of the Wilson coefficients, is used to compute the allowed ranges of these parameter combinations. We find that the
meson mass shift in nuclear matter is especially sensitive to the strange sigma term
, which determines the decrease of the strange quark condensate in nuclear matter.
増田 啓人*; 関 剛斎*; 山根 結太*; Modak, R.*; 内田 健一*; 家田 淳一; Lau, Y.-C.*; 深見 俊輔*; 高梨 弘毅
Physical Review Applied (Internet), 17(5), p.054036_1 - 054036_9, 2022/05
被引用回数:1 パーセンタイル:0(Physics, Applied)反対称層間交換結合(AIEC)が最近発見され、人工反強磁性体(SAF)の傾角磁化の誘起を通じた磁化スイッチングにおいて極めて重要な役割を果たしている。本研究では、くさび形の層を持つ垂直磁化多層膜Pt/Co/Ir/Co/Ptにおける大きなAIECを報告をする。AIECの有効磁場は、対称的な層間交換結合に関連しており、AIECを強化するための指針を提供する。SAFに対する拡張Stoner-Wohlfarthモデルを開発し、その磁化スイッチングの重要な要素を明らかにする。理論的知識と実験結果を組み合わせることで、面内磁場のみによる垂直磁化スイッチングが達成される。
末永 大輝*; 荒木 康史; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review D, 105(7), p.074028_1 - 074028_19, 2022/04
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)本論文では、クォーク物質中での近藤効果が、磁場下においてヘビークォークのスピン偏極を誘起する新たなメカニズムを提案する。高密度クォーク物質中では、アップ・ダウン等のライトクォークに対してチャーム・ボトム等のヘビークォークが不純物として働き、カラー交換により相互作用を増幅する「QCD近藤効果」が起こることが理論的に示唆されている。この際にヘビークォークとライトクォークによって構成される近藤凝縮により、ヘビークォークとライトクォークのスピンは混成する。そのため、クォーク物質中でライトクォークが磁場と結合すると、近藤凝縮を介してヘビークォークのスピン偏極も誘起される。このメカニズムを示すため、Nambu-Jona-Lasinio型の相互作用を持つモデルを用い、ゲージ対称性を考慮した頂点補正を加味して計算を行う。これにより磁場下で誘起されるヘビークォークのスピン偏極を線形応答理論に基づいて調べ、近藤効果の発現によってヘビークォークのスピン偏極が如実に誘起されることを示す。これらの結果は今後、符号問題を回避した格子シミュレーションにより検証が期待される。
Yee-Rendon, B.; 近藤 恭弘; 前川 藤夫; 明午 伸一郎; 田村 潤
Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 24(12), p.120101_1 - 120101_17, 2021/12
被引用回数:3 パーセンタイル:53.07(Physics, Nuclear)日本原子力研究開発機構(JAEA)は、加速器駆動未臨界システム(ADS)におけるビーム出力30MWの連続波(CW)陽子線形加速器(LINAC)の研究開発に取り組んでいる。LINACは主に超伝導空洞を使用し、20mAの陽子ビームを1.5GeVに加速する。未臨界原子炉の熱応力を防ぐために、LINACには高い信頼性が要求され、このため堅牢なビーム光学設計が要求される。ビーム光学の条件の確立のために、誤差のない理想的な条件でシミュレーションを行い、次に要素誤差と入力ビーム誤差を適用し計算を行い、許容誤差を推定した。許容誤差の改善のため、ビーム進行方向と直角方向のビーム重心のオフセットを減少する補正スキームを実装した。大規模な多粒子シミュレーションと110
個の粒子の計算により、目標とした1W/m未満のビーム損失で動作できることを示した。
Schreiber, F.*; Meer, H.*; Schmitt, C.*; Ramos, R.*; 齊藤 英治; Baldrati, L.*; Klui, M.*
Physical Review Applied (Internet), 16(6), p.064023_1 - 064023_9, 2021/12
被引用回数:0 パーセンタイル:0(Physics, Applied)We analyze the complex impact of the local magnetic spin texture on the transverse Hall-type voltage in device structures utilized to measure magnetoresistance effects. We find a highly localized and asymmetric magnetic sensitivity in the eight-terminal geometries that are frequently used in current-induced switching experiments, for instance, to probe antiferromagnetic materials. Using current-induced switching of antiferromagnetic NiO/Pt as an example, we estimate the change in the spin Hall magnetoresistance signal associated with switching events based on the domain-switching patterns observed via direct imaging. This estimate correlates with the actual electrical data after subtraction of a nonmagnetic contribution. Here, the consistency of the correlation across three measurement geometries with fundamentally different switching patterns strongly indicates a magnetic origin of the measured and analyzed electrical signals.
Kovalenko, E.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他181名*
Physical Review D, 104(11), p.112006_1 - 112006_12, 2021/12
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)We report the first observation of the processes at
=10.866 GeV with a
and
significance respectively. The measured Born cross sections are
pb, and
pb. We also set the upper limit on the cross section of the process
to be
~pb at
CL. The results are obtained with the data sample collected with the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy
collider in the energy range from 10.63 GeV to 11.02 GeV.
van Tonder, R.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他202名*
Physical Review D, 104(11), p.112011_1 - 112011_32, 2021/12
被引用回数:3 パーセンタイル:46.7(Astronomy & Astrophysics)We present the measurement of the first to fourth order moments of the four-momentum transfer squared, , of inclusive
decays using the full Belle data set of 711
of integrated luminosity at the
resonance where
. The determination of these moments and their systematic uncertainties open new pathways to determine the absolute value of the CKM matrix element
using a reduced set of matrix elements of the heavy quark expansion. In order to identify and reconstruct the
system, we reconstruct one of the two
-mesons using machine learning techniques in fully hadronic decay modes. The moments are measured with progressively increasing threshold selections on
starting with a lower value of 3.0
in steps of 0.5
up to a value of 10.0
. The measured moments are further unfolded, correcting for reconstruction and selection effects as well as QED final state radiation. We report the moments separately for electron and muon final states and observe no lepton flavor universality violating effects.
Meng, L.*; Wang, G.-J.*; Wang, B.*; Zhu, S.-L.*
Physical Review D, 104(9), p.094003_1 - 094003_8, 2021/11
被引用回数:7 パーセンタイル:64.11(Astronomy & Astrophysics)共鳴のアイソスピンを破る崩壊について再解析を行った。その結果
の内部構造と崩壊におけるアイソスピンの破れを定量的に結びつける新しい解析方法を提案し、これを適用した。その結果、
における中性メソンチャネルの寄与が80%であることがわかった。
石川 力*; 中山 勝政*; 鈴木 渓
Physical Review D, 104(9), p.094515_1 - 094515_11, 2021/11
被引用回数:1 パーセンタイル:18.72(Astronomy & Astrophysics)「ウィルソン・フェルミオン」と呼ばれる格子上のフェルミ粒子に対する近藤効果を記述する模型を構築し、様々な物理現象の予言・解明を行った。模型として、軽いウィルソン・フェルミオンと重いフェルミオンとの4点相互作用を含むカイラルGross-Neveu模型に対する平均場アプローチを用いた。結果として、ゼロ質量のウィルソン・フェルミオンからなる有限密度媒質において近藤効果が実現可能であることを示し、それに伴う近藤凝縮と軽いフェルミオン対の凝縮(スカラー凝縮)との共存相が存在可能であることを示した。このとき、スカラー凝縮が消える臨界的な化学ポテンシャルの値は近藤効果によってシフトする。さらに、負質量を持つウィルソン・フェルミオンにおいては、パリティ対称性が自発的に破れた相(Aoki phase)が生じることが知られているが、Aoki phaseが生じるパラメータ領域近傍で近藤効果も増幅されることを示した。本研究の発見は、ディラック半金属,トポロジカル絶縁体などの物質や、将来的な格子シミュレーションにおける不純物の役割を明らかにするために役立つことが期待される。
Atmacan, H.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他219名*
Physical Review D, 104(9), p.L091105_1 - L091105_9, 2021/11
被引用回数:1 パーセンタイル:18.72(Astronomy & Astrophysics)We present a search for the lepton-flavor-violating decays , where
, using the full data sample of
pairs recorded by the Belle detector at the KEKB asymmetric-energy
collider. We use events in which one
meson is fully reconstructed in a hadronic decay mode. The
lepton is reconstructed indirectly using the momentum of the reconstructed
and that of the
from the signal decay. We find no evidence for
decays and set upper limits on their branching fractions at 90% confidence level of
(
)
and
(
)
.
Li, S. X.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他193名*
Physical Review D, 104(7), p.072008_1 - 072008_8, 2021/10
被引用回数:1 パーセンタイル:18.72(Astronomy & Astrophysics)Using 980.6 of data collected with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy
collider, we present a measurement of the branching fraction of the singly Cabibbo-suppressed decay
. A clear
signal is observed for
with a statistical significance of 9.1 standard deviations, and we measure the ratio of branching fractions
, from which we infer the branching fraction
. The first quoted uncertainty is statistical, the second systematic, and the third from the reference mode
.
Kim, Y.*; Liu, Y.-R.*; 岡 眞; 鈴木 渓
Physical Review D, 104(5), p.054012_1 - 054012_18, 2021/09
被引用回数:4 パーセンタイル:46.7(Astronomy & Astrophysics)本論文では、スカラー及びベクトルダイクォークのカイラル有効理論を線形シグマ模型に基づいて構成する。有効理論の主な適用として、チャームまたはボトムクォークを1個含むシングルヘビーバリオンの基底状態と励起状態を記述する。ヘビークォーク()とダイクォーク間の2体ポテンシャルを用いて、ヘビークォーク・ダイクォーク模型を構築し、
,
,
,
バリオンの正パリティ及び負パリティ状態のスペクトルを求める。ここで、有効理論に含まれる質量や相互作用パラメータは、格子QCDから得られたダイクォーク質量やヘビーバリオンの実験値を用いて決定される。結果として、擬スカラーダイクォーク質量の逆ヒエラルキーに起因して
(フレーバー
)の負パリティ励起状態のスペクトルが、
とは異なる振る舞いを示すことを示す。一方で、
,
(フレーバー
)のスペクトルは、
と同様である。さらに、我々のヘビークォーク・ダイクォーク模型による結果と実験値やクォーク模型による結果との比較を議論する。
Meng, L.*; Wang, G.-J.*; Wang, B.*; Zhu, S.-L.*
Physical Review D, 104(5), p.L051502_1 - L051502_8, 2021/09
被引用回数:35 パーセンタイル:98.71(Astronomy & Astrophysics)最近発見された状態の長距離構造をその強い相互作用と電磁相互作用による崩壊の分岐の様子から推定することが可能であることを示した。その結果、
の主成分は
であることがわかった。
Li, Y.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他190名*
Physical Review D, 104(5), p.052005_1 - 052005_9, 2021/09
被引用回数:2 パーセンタイル:34.27(Astronomy & Astrophysics)Using a data sample of 980~fb collected with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy
collider, we present evidence for the
in the resonant substructure of
(
=
+
) decays. The significance of the
signal is 4.2
after considering the systematic uncertainties. The ratio of the branching fraction of
relative to that of
is calculated to be 0.220
0.059(stat.)
0.035(syst.). The individual ratios of the branching fractions of the two isospin modes are also determined, and found to be
=(9.6
3.2(stat.)
1.8(syst.))% and
= (5.5
2.8(stat.)
0.7(syst.))%.
Yelton, J.*; 谷田 聖; Belle Collaboration*; 他205名*
Physical Review D, 104(5), p.052003_1 - 052003_8, 2021/09
被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Astronomy & Astrophysics)Using 980 of data
with the Belle detector operating at the KEKB asymmetric-energy
collider, we report the measurements of the masses, and the first measurements of the instrinsic widths, of the
and
charmed baryons. We find
,
,
, and
, where the uncertainties are statistical and systematic, respectively. These measurements can be used to test models of the underlying quark structure of the
states.