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大貫 惇睦; 摂待 力生*; 芳賀 芳範; 町田 洋*; 井澤 公一*; 本多 史憲*; 青木 大*
Comptes Rendus Physique, 15(7), p.616 - 629, 2014/08
被引用回数：6 パーセンタイル：44.89(Astronomy & Astrophysics)Electronic state, magnetism and superconducting properties of heavy fermion compounds UPt
, NpPd
Al
and UGe have been investigated. In particular, the Fermi surface study by using various experimental methods is described.
and EuAl仲村 愛*; 平仲 裕一*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 三浦 泰直*; 堤 泰樹*; 森 晶宣*; 石田 一裕*; 三田村 勝哉*; 広瀬 雄介*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.011012_1 - 011012_6, 2014/06
Two europium compounds with the same structure EuGa and EuAl have been investigated. The Fermi surfaces revealed experimentally show a peculiar feature: flat Fermi surface sheets appear parallel to the tetragonal [110] planes. Reflecting this, a charge density wave transition due to the nesting of Fermi surface sheets has been observed in EuAl.
-type tetragonal crystal structure眞榮平 孝裕*; 堀田 貴嗣; 上田 和夫*; 長谷川 彰*
New Journal of Physics (Internet), 8(2), p.24_1 - 24_20, 2006/02
被引用回数：16 パーセンタイル：64.65(Physics, Multidisciplinary)相対論的バンド計算手法を用いて、NpTGa, PuTGa, AmCoGa(Tは遷移金属原子)のエネルギーバンド構造及びフェルミ面を調べた。これらの物質に共通の性質として、フェルミ準位近傍のエネルギーバンドは、5f電子とGaの4p電子の大きな混成によって生じる。PuCoGa(T=Co, Rh, Ir)に対しては、大きな体積を持つ複数枚の円筒状フェルミ面が得られた。NpFeGa, NpCoGa, NpNiGaのフェルミ面はそれぞれ、細かい点を別にすれば、UCoGa, UNiGa, PuCoGaのそれに形状がよく似ている。AmCoGaのフェルミ面は、大きな体積を持つ円筒状の電子フェルミ面と小さな閉じたホール面から構成されるが、これはPuCoGaのフェルミ面構造とよく似ている。これらの類似性は、バンド構造が物質ごとにほとんど変化しないままフェルミ準位のみが変化する、という描像で理解される。
electrons and the Fermi surface properties in an enhanced Pauli paramagnet NpGe
青木 大*; 山上 浩志*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 74(8), p.2149 - 2152, 2005/08
被引用回数：25 パーセンタイル：72.91(Physics, Multidisciplinary)Bi-フラックス法によりパウリ常磁性体NpGeの高品位の単結晶試料を育成し、ドハースファンアルフェン効果(dHvA)測定を行った。これにより本系のフェルミ面トポロジーを実験的に明らかにし、遍歴5電子バンドモデルに基づいた相対論的バンド計算の結果とよく合うことを見いだした。フェルミ面は
100
方向に頚部を持ったほぼ球状の電子フェルミ面からなり、これはまた、単一のバンドから成るR点に中心を持つ中空のボールを形成している。サイクロトロン有効質量は2.6-16
の値であり、対応するバンド質量より3.5倍ほど増大している。
studied by dHvA experiments and energy band calculations青木 大*; 山上 浩志*; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 芳賀 芳範; 摂待 力生*; 大貫 惇睦
Journal of Physics; Condensed Matter, 17(17), p.L169 - L175, 2005/05
被引用回数：43 パーセンタイル：80.69(Physics, Condensed Matter)Ga自己フラックス法により純良なNpRhGa系単結晶を育成し、その低温反強磁性状態でのドハースファンアルフェン(dHvA)振動の観測を行った。その結果、主要なフェルミ面を構成する4種類のほぼ円筒状のフェルミ面を見いだした。これらの擬2次元的なフェルミ面は、本系の低温での扁平な反強磁性ブリリアンゾーンにおいて形成されるものであり、スピン及び軌道分極バンド計算の結果と良い一致を与える。サイクロトロン質量は8.1-11.7m
程度であり、バンド質量の約4倍程度増強されていた。本結果は、5f遍歴電子バンドモデルがネプツニウム系磁性化合物に適用できることを示した初めての例である。
(T=Fe, Co, Rh)眞榮平 孝裕; 樋口 雅彦*; 長谷川 彰*
Physica B; Condensed Matter, 329-333(1-4), p.574 - 575, 2003/05
被引用回数：20 パーセンタイル：66.97(Physics, Condensed Matter)今回、
, 
と同じ
-type tetragonal 結晶構造をもつ重い電子系化合物,
の電子構造とフェルミ面を相対論的バンド計算に基づいて理論的に明らかにした。得られた電子構造は、フェルミレベル近傍においてUの5成分とGaの4
成分がよく混成し、スピン-軌道相互作用により、フェルミレベル上方において、バンドが大きく2つのグループに分裂している。また15,16番目のバンドが、それぞれ閉じたフェルミ面を形成し、キャリアー数の計算から補償された金属であるということが理解された。フェルミ面のトポロジーは、Ce-115系やとは異なり、ブリルアンゾーン内の大きな2次元的フェルミ面は形成しないという結果があらたに得られた。
(T:Fe, Co and Pt)池田 修悟; 常盤 欣文*; 大久保 智幸*; 山田 美音子*; 松田 達磨; 稲田 佳彦*; 摂待 力生*; 山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter, 329-333(2), p.610 - 611, 2003/05
被引用回数：13 パーセンタイル：56.06(Physics, Condensed Matter)UTGa(T:遷移金属)は、a軸に比べてc軸の格子定数が大きくなった正方晶の結晶構造をもつ化合物で、われわれは遷移金属を変えて系統的に磁性とフェルミ面を明らかにしてきた。その中でも今回われわれは、UTGaの単結晶育成にはじめて成功し、ドハース・ファンアルフェン効果測定を行った。その結果、準二次元的な4つの円柱状フェルミ面を観測した。これは結晶構造や、中性子散乱実験から求まった磁気モーメントの周期を考慮することで理解できる。現在まで、反強磁性状態でのバンド計算とドハース・ファンアルフェン効果の結果は、一致していなかった。しかし今回は、UTGaの反強磁性状態でのバンド計算は、ドハース・ファンアルフェン効果の結果と比較的よく一致していることがわかった。
長谷川 雅幸*; 永井 康介*; Tang, Z.*; 湯葢 邦夫*; 鈴木 雅秀
JAERI-Tech 2003-015, 137 Pages, 2003/03
JAERI-Tech-2003-015.pdf:9.03MB
材料試験炉(JMTR)で中性子照射した原子炉圧力容器銅のモデルFe‐Cuについて陽電子消滅実験を行い、照射によって生じたナノボイドや超微小Cu析出物を調べた。その結果、ナノボイドの表面は、Cu原子で覆われていること、このようなナノボイドは、約400
の焼鈍でその内部の空孔が解離・消滅するために超微小Cu析出物となることを見いだした。また、照射脆化に重要な役割を果たすと考えられているNi,Mn,PなどをFe‐Cuモデル合金に添加した効果を調べた結果、(1)NiやPは、ナノボイド形成を促進するが、Mnは逆に遅らせること,(2)約400の焼鈍によって生ずる超微小Cu析出物はほぼ純銅でこれら添加元素を含んでいないこと、などを見いだした。さらに単結晶Fe‐Cuの陽電子消滅2次元角相関(2D‐ACAR)測定から、Fe中に埋め込まれた超微小Cu析出物(体心立方結晶構造)のFermi面を求めた。この結果はバンド計算の結果と良く一致した。FeCuモデル合金中のCu集合体の陽電子親和力閉じ込めの理論計算を行い、約1nm以上の埋め込み粒子になると陽電子量子ドット状態が実現することがわかった。
and UPtGa常盤 欣文; 芳賀 芳範; 目時 直人; 中村 彰夫; 石井 慶信; 大貫 惇睦
Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.210 - 213, 2002/11
遍歴反強磁性体UNiGa及びUPtGaの磁気的性質を研究した。これらの化合物は最近発見された新しい重い電子系超伝導体CeTInと同じ結晶構造を持つ5遍歴反強磁性体である。その帯磁率測定の結果、帯磁率は非常に小さく、その温度依存性も常磁性状態で弱く遍歴的であることを明らかにした。また電気抵抗は常磁性状態で
(n1)の温度依存性を示し、5f遍歴系でしばしば観察されている温度変化を示した。反強磁性転移温度で電気抵抗はピークを示し、これはCrやUGaなどの遍歴磁性体特有のSDWにともなうギャップによるものと考えられる。また磁気構造も明らかにした。UNiGaはすべての隣同士のスピンの方向が反対向きをとる構造、一方UPtGaは結晶構造がUNiGaと同じであるにもかかわらず、c面内で強磁性的に並んだスピンが、c軸方向に反強磁性的に積層していることを明らかにした。磁気モーメントの大きさはそれぞれウランあたり0.90ボーア磁子と0.27ボーア磁子であった。
常盤 欣文; 池田 修悟*; 芳賀 芳範; 大久保 智幸*; 飯塚 知也*; 杉山 清寛*; 中村 彰夫; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 71(3), p.845 - 851, 2002/03
被引用回数：40 パーセンタイル：81.14(Physics, Multidisciplinary)自己フラックス法によってUPtGaの純良単結晶を育成し、磁化率,電気抵抗,比熱及びde Haas-van Alphen (dHvA)効果の測定を行った。磁化率と電気抵抗測定によって26Kに反強磁性転位を発見した。dHvA効果の測定では6つのブランチの検出に成功し、二次元フェルミ面の存在を明らかにした。サイクロトロン有効質量は10
24
と、やや重いことがわかった。比熱測定によって得られた電子比熱係数は
=57mJ/K
molであった。
眞榮平 孝裕; 東谷 篤志*; 樋口 雅彦*; 安原 洋*; 長谷川 彰*
Physica B; Condensed Matter, 312-313(1-4), p.103 - 105, 2002/03
被引用回数：12 パーセンタイル：53.21(Physics, Condensed Matter)相対論的LAPW(Linealized Argumented Plane Wave)法を用いて、UBeの電子構造とフェルミ面を議論する。UBeはいわゆる重い電子系に属するが、低温での電子比熱係数は1.1J/K
molであり、一連の重い電子系物質群の中でも特に大きな値を持ち、なおかつ0.85Kにおいて超伝導状態に転移する。このように、UBeは超伝導を示す重い電子系として重要な物質であり、その電子物性を理論と実験の両面から相補的に研究する必要がある。最近、R. G. Goodrichらによるパルス磁場を用いた測定において、いくつかの比較的小さなド・ハース-ファン・アルフェン(dHvA)シグナルが観測された。そこで、今後の実験との比較を念頭に置いて、UBeの電子構造とフェルミ面,dHvA 角度依存,サイクロトロン有効質量,フェルミ面上での電子成分分布を理論的に導いた。
(T=Rh, Ir, and Co); Band-calculation and tight-binding approach眞榮平 孝裕; 瀧本 哲也; 堀田 貴嗣; 上田 和夫*; 樋口 雅彦*; 長谷川 彰*
Journal of the Physical Society of Japan, Vol.71, Supplement, p.285 - 287, 2002/00
被引用回数：8 パーセンタイル：49.91(Physics, Multidisciplinary)最近、重い電子系物質群に属し超伝導を示す化合物CeTIn(T=Rh, Ir and Co)が発見された。一方、大貫グループ(阪大院理)らにより、CeIrIn,CeCoInの純良な単結晶育成が行われ、明瞭なde Haas van Alphen(dHvA)ブランチが観測されている。観測されたdHvAブランチは円柱形状の2次元的フェルミ面によってよく説明される。さて、CeIrIn及びCeCoGaのようないわゆるCe-115系の電子構造を理解するために、次のような2段階の解析をおこなう。第一段階は、相対論的線形化Augmented Plane Wave法を用いたバンド計算によりフェルミ面を決定する。そして得られたフェルミ面のうち、特にdHvA角度依存の実験によって観測されている2次元的フェルミ面に着目して詳細な解析をする。第二段階は、フェルミレベル近傍のエネルギーバンド構造を、簡単化された強束縛模型を用いて解析をする。最近接Ce イオン間の f電子のホッピングの大きさや結晶場パラメーターは、第一段階のバンド計算において得られたフェルミ面を再現するように決定される。さらにクーロン相互作用をこの強束縛模型に加えることにより、Ce化合物に対する簡単化されたHamiltonianを導出すし、4電子系における磁性及び超伝導を微視的な観点から論じる1つの方法を提案する。
山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 眞榮平 孝裕*; 稲田 佳彦*; 村川 政男*; 大貫 惇睦; 長谷川 彰*
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 226-230(Part.1), p.51 - 53, 2001/05
UCの純良単結晶を育成し、ドハース=ファンアルフェン(dHvA)効果の測定を行った。半金属UCのフェルミ面が3つのだ円正孔面と6つのクッション状の電子面から成ることが明らかになった。これらのフェルミ面の性質はdHvA測定とSRAPW法によるバンド計算を元にして確かめられた。ホール面はCの2p荷電子による寄与が大きく、電子面はUの5f伝導電子による寄与が大きい。ホール面のサイクロトロン質量は小さく静止電子質量程度なのに対し、電子面では4.0~15m
と大きくなっている。これはUの5f電子の性質に起因すると考えられる。
U M
ssbauer spectroscopic study of UX
(X=Ga, P, As, Sb)筒井 智嗣; 中田 正美; 那須 三郎*; 芳賀 芳範; 本間 徹生; 山本 悦嗣; 常盤 欣文; 青木 大*; Wi
niewski, P.*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.34 - 36, 2001/05
UX(X=Ga, P, As, Sb, Bi)はいずれも2次元原子配列を持つ磁性体であり、UGaは強磁性体、そのほかの化合物は反強磁性体である。de Haas-van Alphen効果測定によりUGaのフェルミ面は3次元フェルミ面だけで構成されているのに対し、その他の化合物のフェルミ面は2次元フェルミ面で構成されている。そこで本研究では、これらの化合物の原子配列、フェルミ面と5f軌道との相関を調べることを目的としてUメスバウアー分光測定を行った。これらの化合物ではすべて磁気秩序状態で電気四極子相互作用と磁気双極子相互作用が観測された。いずれの化合物も核位置の電場勾配の主軸と磁気モーメントの方向は平行である。電場勾配の符号は、UGaが正,ほかの化合物が負である。これらの結果は、これらの化合物においてフェルミ面の次元性が原子配列でなく、5f軌道や磁気構造と相関があることを示唆している。
眞榮平 孝裕; 樋口 雅彦*; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 長谷川 彰*
Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.43 - 45, 2001/05
相対論的APW法を用いて、UCとUGeの電子構造とフェルミ面を計算し、dHvA効果の測定結果と比較し、dHvAブランチの起源を解明した。UCは、最近、山本・大貫らにより純良な単結晶育成に成功し、これまで観測されていなかったdHvAブランチの測定に成功した。バンド計算から得られたdHvA角度依存の結果は、実験結果を良く説明する。特に、ホール面に比べ電子面がサイクロトロン有効質量が大きいのは、電子面を形成しているのがUの5f成分が大部分であるということに起因する。このように、ホール面と電子面で、形成している電子成分が大きく異なる事例は、今回のUCが世界で初めての事例である。同様にUGeについても、dHvA角度依存を良く説明した。
studied by the de Haas-van Alphen oscillation and magnetoresistance experiments山本 悦嗣; 本間 徹生; 芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 青木 大*; 常盤 欣文; 鈴木 悟仁*; 三宅 耕作*; 大貫 惇睦
Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.767 - 768, 2000/06
被引用回数：1 パーセンタイル：8.61(Physics, Condensed Matter)われわれはUBの純良単結晶を育成し、ドハース・ファンアルフェン効果と磁気抵抗の測定を行った。磁気抵抗のデータから、UBは伝導電子とホールの数が等しい補償金属で[100],[010]方向に開軌道を持つことがわかった。ドハース・ファンアルフェン振動のブランチは11個観測され、そのサイクロトロン質量は3.0~14.1mでこれは電子比熱係数24.9mJ/K・molを反映している。
山本 悦嗣; 本間 徹生; 芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 青木 大*; 常盤 欣文; 鈴木 悟仁*; 三宅 耕作*; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 68(10), p.3347 - 3351, 1999/00
被引用回数：5 パーセンタイル：44.14(Physics, Multidisciplinary)UBの純良単結晶を育成し、磁気抵抗とドハース・ファンアルフェン効果の測定からUBのフェルミ面を明らかにした。UBは伝導に関与する電子数と正孔数が等しい金属で、磁気抵抗の外部磁場に対するふるまいから、(001)面内で100方向に開軌道をもち、これらの開軌道が正方格子を形成するような形であることがわかった。またドハース・ファンアルフェン効果の測定では11のブランチが観測され、これらのブランチの電子のサイクロトロン有効質量は3.0~14mとやや重いものであった。これは電子比熱係数24.9mJ/K・molを反映している。
studied by the de Haas-van Alphen oscillation山本 悦嗣; 本間 徹生*; 芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 青木 大*; 辺土 正人*; 吉田 良行*; 山上 浩志*; 大貫 惇睦*
Physica B; Condensed Matter, 259-261, p.1085 - 1086, 1999/00
被引用回数：3 パーセンタイル：22.84(Physics, Condensed Matter)ウラン化合物UBの単結晶育成に初めて成功し、ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った。得られたドハース・ファンアルフェン効果のブランチは7つあり、そのサイクロトロン有効質量は1.2から7.7mの範囲であった。この測定結果はウランの5f電子を遍歴電子として計算したバンド理論とよく一致し、UBのフェルミ面を明らかにした。その結果、UBは伝導を荷う電子と正孔の数が等しい補償金属であり、フェルミ面は開軌道を含まない閉じたものであることがわかった。
樋口 雅彦; 大貫 惇睦*; 長谷川 彰*
Physica B; Condensed Matter, 230-232, p.486 - 489, 1997/02
被引用回数：1 パーセンタイル：11.83(Physics, Condensed Matter)立方晶ラーベス相構造を有する、CeRu, CeRh, CeCOの電子構造及びフェルミ面を相対論的バンド理論により計算した。上記の物質はいずれも重い電子系化合物であり、特にCeRu, CeCOは第II種超伝導体である。CeRu, CeCOは、その混合状態における磁化過程にいはゆるピーク効果が実験的に見つかっており、その起源に関してFELO状態が議論されている。FELO状態に関しては、ノーマル状態でのフェルミ面の形状が大きくかかわっているため、バンド理論によるフェルミ面の計算は上記の超伝導体に対して重要である。本研究では、フェルミ面の形状を実験でのドハース-ファンアルフェン効果と比較して、フェルミ面の決定を行った。更にフェルミ面の曲率因子を求めて、実験でのdHvA振動強度と比較し、細部にわたるフェルミ面の議論をした。
within local-density functional theory樋口 雅彦*; 長谷川 彰*
Journal of the Physical Society of Japan, 65(5), p.1302 - 1311, 1996/05
被引用回数：25 パーセンタイル：78.35(Physics, Multidisciplinary)重い電子系物質であるCeRuは、タイプ-IIの超伝導体であり、磁化ヒステリシス現象が超伝導の混合状態で生じるなど大変に興味深い。今回、それらCeRuの物性の基礎を明らかにするために、常伝導状態での電子構造とフェルミ面を理論計算した。計算に用いた方法は相対論的線形化APW法である。結果は、フェルミ面は4つバンドから構成されていて、20番目のホール面を除いて閉じた形である。フェルミ面の有効性は、実験でのdHvA効果の角度依存性と比較することによって証明された。それによると観測された主要なdHvAブランチはすべて理論より説明することが可能である。更に本論文では、未観測の実験ブランチの予測を与えている。
Ge (An=Th, U)のde Haas-van Alphen効果芳賀 芳範; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 仲村 愛*; 本多 史憲*; 青木 大*; 山上 浩志; 松本 裕司*; 山村 朝雄*
no journal, ,
強磁性ウラン化合物のフェルミ面はまだ十分に理解されていない。本研究では、16K付近にキュリー点を持つ六方晶URhGeおよび、5f電子を持たず非磁性参照物質とみなせるThRhGeのフェルミ面の実験的観測に成功した。de Haas-van Alphen振動の周波数を磁場方位の関数として測定し、それをフェルミ面極値断面積と対応づけた。ThRhGeの結果は理論計算と良い一致を得た。一方、URhGeでは5f電子の強い相関のために理論計算は困難であるが、非磁性ThRhGeと類似点が極めて多いことがわかった。
