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論文

Local moments in the heterogeneous electronic state of Cd-substituted CeCoIn$$_5$$; NQR relaxation rates

酒井 宏典; Ronning, F.*; 服部 高典; 徳永 陽; 神戸 振作; Zhu, J.-X.*; Wakeham, N.*; 安岡 弘志; Bauer, E. D.*; Thompson, J. D.*

Journal of Physics; Conference Series, 807(3), p.032001_1 - 032001_6, 2017/04

https://doi.org/10.1088/1742-6596/807/3/032001
 被引用回数：3 パーセンタイル：68.62(Physics, Condensed Matter)

量子臨界金属CeCoIn$$_5$$のInを少量のCdで置換した時の電子状態を核四重極共鳴(NQR)を用いて調べた。およそ半分のCd置換子周りで局所的にCeの局在モーメントが発生することを、縦緩和率$$1/T_1$$のサイト依存性から明らかにした。横緩和率$$T_{rm 2G}$$の測定も行い、局在スピン周りでは、$$T_1T/T_{rm 2G}^2$$が温度$$T$$に比例し、一方、置換子から離れたところでは、$$T_1T/T_{rm 2G}^2propto T^{0.7}$$となっており、純CeCoIn$$_5$$の$$T^{0.75}$$に近く、バルクの電子状態は量子臨界状態のままである。

論文

Neutron scattering study on U$$T$$Ga$$_{5}$$ and Np$$T$$Ga$$_{5}$$

目時 直人

Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.24 - 29, 2006/08

最近原研で行われたU$$T$$Ga$$_{5}$$及びNp$$T$$Ga$$_{5}$$の中性子散乱による研究をまとめて招待講演として報告する。U$$T$$Ga$$_{5}$$及びNp$$T$$Ga$$_{5}$$の磁気構造の多彩さと5f電子状態との関連、そして、磁気及び四極子相互作用の競合に伴う逐次転移や四極子秩序について報告する。

論文

Neutron scattering study on the field-induced antiferro-quadrupolar ordering in the heavy fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

目時 直人; 金子 耕士; 荒木 新吾; 神木 正史*; 岩佐 和晃*; 桑原 慶太郎*; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; et al.

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e91 - e92, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.11.315
 被引用回数：1 パーセンタイル：7.12(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4$$f$$電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。さらにこの4$$f$$電子状態を磁場中における中性子非弾性散乱による結晶場励起の測定によって確認した。

論文

Unusual antiferromagnetic properties affected by antiferroquadrupolar interaction in TbB$$_{2}$$C$$_{2}$$

金子 耕士; 目時 直人; 大山 研司*; 小野寺 秀也*; 山口 泰男*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e375 - e376, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.11.301
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)

正方晶RB$$_{2}$$C$$_{2}$$の特徴は、強い反強四極子相互作用の存在である。DyB$$_{2}$$C$$_{2}$$, HoB$$_{2}$$C$$_{2}$$の無磁場下で反強四極子(AFQ)秩序相、また反強磁性(AFM)秩序との共存相の存在が明らかとなった。TbB$$_{2}$$C$$_{2}$$では、磁場下でDyB$$_{2}$$C$$_{2}$$, HoB$$_{2}$$C$$_{2}$$のAFQ+AFM共存相と酷似した物性が表れるが、無磁場下では$$T_{N}$$=21.7Kの反強磁性体である。この反強磁性相では、帯磁率を初めとして、特異な物性が明らかとなっているが、その中の一つに(100)逆格子点近傍に現れる特異な散漫散乱の存在がある。この散漫散乱は、同じRB$$_{2}$$C$$_{2}$$化合物のうち、反強四極子秩序化合物HoB$$_{2}$$C$$_{2}$$と反強磁性体ErB$$_{2}$$C$$_{2}$$双方の中間相でも観測されているが、その起源を含めよく理解されていない。本講演では、AFQ相互作用の影響が現れる磁場下を初めとして、${it H-T}$相図等TbB$$_{2}$$C$$_{2}$$全般の物性を紹介するとともに、無磁場下での散漫散乱に焦点を当てる。

論文

Evidence for magnetic-field-induced quadrupolar ordering in the heavy-fermion superconductor PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$

神木 正史*; 岩佐 和晃*; 中島 基樹*; 目時 直人; 荒木 新吾; Bernhoeft, N.*; Mignot, J.-M.*; Gukasov, A.*; 佐藤 英行*; 青木 勇二*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), p.1002 - 1005, 2003/05

https://doi.org/10.1143/JPSJ.72.1002
 被引用回数：199 パーセンタイル：97.23(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体PrOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$の磁場誘起秩序相(FIOP相)が、反強四極子秩序相であることを、冷中性子三軸分光器LTASを用いて、磁場中,超低温の中性子散乱実験を行うことによって明らかにした。この実験によって、FIOP相において、0.02$$mu_{B}$$の小さな反強磁性モーメントが誘起されることを観察した。平均場理論による解析から、この反強磁性秩序は、四極子モーメントO$$_{yz}$$の反強的な秩序によって誘起され、しかもその秩序にはO$$_{yz}$$間の反強四極子相互作用が本質的な役割をしていることが明らかになった。そのため、この秩序が磁場誘起反強四極子秩序であることが結論され、この秩序相が安定化するために、Pr-4f電子が$$Gamma_{1}$$一重項基底状態及び$$Gamma_{3}$$三重項第一励起状態を持つことを明らかにした。

論文

全フッ素化化合物の連続循環ガスクロマトグラフによる分離基礎実験

丹澤 貞光; 廣木 成治; 阿部 哲也; 二ツ木 高志*; 田嶋 義宣*

真空, 46(1), p.44 - 48, 2003/01

https://doi.org/10.3131/jvsj.46.44

半導体製造工場では、ドライエッチング工程や薄膜形成工程などにおいて、全フッ素化化合物であるPFC(PerFluoroCompound)ガスを作業ガスとして使用している。PFCガスについては、地球温暖化防止を目的とした京都議定書の結果を踏まえ、自主的排出削減が半導体業界などで行われつつある。そのため、排出にあたっては種々の方法によって無害化処理が試みられているが、(1)完全に分離・無害化することは難しい,(2)回収再利用が難しい,(3)処理設備の建設費あるいは運転経費が非常に高くなる、という問題がある。筆者らは、これまで核融合炉の排気ガスを構成する未反応燃料成分(水素同位体)とヘリウム燃焼灰を選択的に分離し、未反応燃料成分を燃料として再利用することを目的として吸着材入分離カラムを用いた連続循環クロマト法(Continuous Circulation Chromatograph method,以下C$$^{3}$$法と略記)を研究してきた。今回、このC$$^{3}$$法を沸点が僅差(沸点差0.6K)のため、通常使われている深冷蒸留分離方式では分離が非常に困難といわれているCF$$_{4}$$/NF$$_{3}$$混合ガスに適用し両成分の選択分離を試みた。その結果、吸着剤として活性炭を充填した分離カラムを用いることによって、室温及び大気圧以下の条件下で各々99%以上の純度を持つCF$$_{4}$$及びNF$$_{3}$$に分離することができた。また同時に、連続分離処理を行うために必要な装置の運転制御用基礎データも取得した。

論文

M$"o$ssbauer spectroscopic studies of $$^{237}$$Np in aqueous solutions

中田 正美; 正木 信行; 山下 利之

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.426 - 428, 2002/11

http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/00223131.2002.10875498

メスバウア分光法は、固体については有効な測定手段である。溶液については、$$^{57}$$Feメスバウア分光法では、溶液を凍結させることにより測定を行っている。本発表では、$$^{237}$$Npメスバウア分光法を$$^{237}$$Np(V)を含んだ0.6M硝酸溶液に対して測定を行ったので、その結果を報告する。$$^{237}$$Np(V)を含んだ0.6M硝酸溶液のメスバウアスペクトルを11Kで1ヶ月間測定した結果、四極子分裂及び磁気分裂を含んだ16本の吸収線が観測された。そのアイソマーシフトは、-17.4(1)mm/sを示した。$$^{237}$$Npメスバウア分光法のアイソマーシフトは、Npの価数や配位数をよく反映することがわかっている。アイソマーシフト値から、Np(V)は、0.6M硝酸溶液中で、配位数7を取ることがわかった。

論文

$$^{238}$$U M$"o$ssbauer study on the 5f-quadrupoles in uranium-based intermetallics

筒井 智嗣*; 中田 正美; 那須 三郎*; 本間 徹生*; 常盤 欣文; 青木 大*; Wisniewski, P.*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Hyperfine Interactions, 141/142(1-4), p.237 - 242, 2002/06

https://doi.org/10.1023/A:1021281315015
 被引用回数：1 パーセンタイル：8.14(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)

多くのウラン化合物についてメスバウア分光測定を行い、電子状態を反映した四極子分裂を観測した。

論文

First-order phase transition in UO$$_{2}$$; $$^{235}$$U and $$^{17}$$O NMR study

生嶋 健司; 筒井 智嗣; 芳賀 芳範; 安岡 弘志; Walstedt, R. E.; 正木 信行; 中村 彰夫; 那須 三郎*; 大貫 惇睦

Physical Review B, 63(10), p.104404_1 - 104404_11, 2001/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.63.104404
 被引用回数：85 パーセンタイル：94.08(Materials Science, Multidisciplinary)

この研究は、協力的Jahn-Teller(J-T)物質UO$$_{2}$$に対するNMRについての報告である。この物質においては、f-電子系としては極めて異例の磁性サイト(U)と非磁性サイト(O)の両方に対するNMR信号を観測することができ、それぞれの視点からこの物質の物性を眺めると大変興味深い。磁性イオンに着目した$$^{235}$$U NMR実験は5f電子の電荷分布をおもにプローブするため、その転移は格子変形のみならず四極子の変化として検出される。一方、非磁性イオンの$$^{17}$$O NMR実験では、格子の変形のみが強く反映されるので、その一次転移はまさに格子歪みとして観測される。$$^{235}$$U NMRの観測成功は5f電子の局所的情報を見ることができる新たな実験手段として期待できる。また、$$^{17}$$O NMRで観測されたスピン・エコー振動現象から、UO$$_{2}$$の磁気構造が3次的であることがわかった。

論文

Observation of $$^{235}$$U NMR in the Antiferromagnetic state of UO$$_{2}$$

生嶋 健司*; 安岡 弘志*; 筒井 智嗣*; 佐伯 正克; 那須 三郎*; 伊達 宗行*

Journal of the Physical Society of Japan, 67(1), p.65 - 66, 1998/01

https://doi.org/10.1143/JPSJ.67.65
 被引用回数：16 パーセンタイル：80.61(Physics, Multidisciplinary)

5f電子を有するウラン化合物は非BCS超伝導などの特異な物性を示すことから、興味が持たれている。核磁気共鳴(NMR)は様々な物質の局所的な電子状態を知る有効な手段である。しかしながら、ウラン化合物に関してはウラン以外の原子核での間接的な実験しか行われていなかった。我々はUO$$_{2}$$が反強磁性状態で非常に大きな内部磁場が生じることを利用し、高濃縮の$$^{235}$$Uを用いたUO$$_{2}$$で$$^{235}$$UのNMRの信号を観測することに、アクチノイド元素で初めて成功した。その結果、UO$$_{2}$$中でウランの5f電子によって生じた内部磁場が252.3$$pm$$0.5Tであり、四極子相互作用が392$$pm$$11MHzであることが明らかとなった。このことは磁気秩序状態でUO$$_{2}$$の5f電子が$$Gamma$$5の基底状態をとり、それによって生じた電場勾配が存在することを示している。

論文

Proposal for an in situ measurement of the atmospheric methane concentration using a high-resolution quadrupole mass spectrometer

金子 一彦*; 廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

Vacuum, 47(11), p.1313 - 1316, 1996/00

https://doi.org/10.1016/S0042-207X(96)00203-5
 被引用回数：2 パーセンタイル：16.37(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合研究用に原研で開発された高分解能四極子質量分析計を用いた、大気中のその場メタン濃度測定の可能性を検討した。メタン(CH$$_{4}$$)は近年、いわゆる温室効果ガスとしてその排出抑制策が各国で検討されており、地球規模での観測網が構築されようとしている。大気中のCH$$_{4}$$濃度測定において測定精度を高めるには、屋外でのその場測定が必須であり、簡便で高性能のCH$$_{4}$$分析計が求められている。通常の四極子質量分析計を使ったCH$$_{4}$$濃度測定では、質量15と質量14のピーク強度比から求められるが、質量15にはCH$$_{3+}$$の他に$$^{15}$$N$$^{+}$$がわずかに含まれており、$$^{15}$$N$$^{+}$$がCH$$_{3+}$$と干渉する場合がある。そこで、高分解能四極子質量分析計を用いたCH$$_{3+}$$(15.0001u)と$$^{15}$$N$$^{+}$$(15.0235u)が分離可能であることを実験的に示し、CH$$_{3+}$$と$$^{15}$$N$$^{+}$$のピーク強度比から大気中の極微量のCH$$_{4}$$濃度測定が行える可能性があることを示した。

論文

Sensitive helium leak detection in a deuterium atmosphere using a high-resolution quadrupole mass spectrometer

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

Vacuum, 47(6-8), p.767 - 769, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0042-207X(96)00063-2
 被引用回数：7 パーセンタイル：39.56(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合装置においてプラズマパラメータを改善して行くためには、プラズマに混入する不純物量をできるだけ少なくする必要があり、不純物混入の原因となる真空漏れはできるだけ防がなければならない。この真空漏れ探知には通常、ヘリウムリークディテクターが使われるが、通常のヘリウムリークディテクターはヘリウム(4.0026$$mu$$)と重水素(4.0282$$mu$$)を質量分離できず、重水素放電を行う核融合装置には使えない。そこで我々は、重水素ピークに対し10$$^{-4}$$のヘリウムピークを検出できる高分解能四極子質量分析計を開発し、これを組み込んだヘリウムリークディテクターを試作して種々の条件で評価試験を行った。

論文

四極子質量分析計の感度に及ぼす四極子電極端電界の影響

廣木 成治; 金子 一彦*; 阿部 哲也; 村上 義夫

真空, 38(2), p.74 - 79, 1995/00

https://doi.org/10.3131/jvsj.38.74

四極子質量分析計においては、四極子電極の両端に発生する端電界が感度や分解能に影響を及ぼすと考えられる。そこで本実験では、端電界長をxyzマニピュレータを用いて変化させ、四極子質量分析計の感度やピーク波形に与える影響を調べた。実験に利用したイオン種は、He$$^{+}$$、Ar$$^{2+}$$、Ar$$^{+}$$、Xe$$^{2+}$$、Xe$$^{+}$$である。入口側端電界長を増加させていった場合、He$$^{+}$$を除く4種類のイオンはある端電界長の領域で感度が増していった。これに対して出口側端電界長を増やしていくと、5種類のイオンとも感度が単調に減少した。これらの実験結果は、1次近似による端電界を含むイオン起動解析の結果と定性的に一致した。

論文

Effect of a pre-filter on the sensitivity of a high-resolution quadrupole mass spectrometer

廣木 成治; 阪田 健一*; 杉山 尚樹*; 村本 節夫*; 阿部 哲也; 村上 義夫

Vacuum, 46(7), p.681 - 683, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0042-207X(94)00149-9
 被引用回数：9 パーセンタイル：47.32(Materials Science, Multidisciplinary)

マシュー線図の第2安定領域を利用した高分解能四極子質量分析計の感度に及ぼす補助電極の効果について調べた。補助電極としては短い四極子電極が使われ、これに適当な高周波電圧のみが印加されて、主電極のイオン入射口側に取付けられた。補助電極の有無による、ヘリウム-4の質量ピーク強度変化を調べた結果、補助電極を取付けることによりピーク強度が約2倍(半値幅分解能で40)となった。また、イオン軌道解析により理論的にも、補助電極が第2安定領域の条件で感度向上に効果があることを示した。

論文

Development of a high-resolution quadrupole mass spectrometer capable of detecting $$^{3}$$He and $$^{4}$$He in a hydrogen isotope atmosphere

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫; 柳下 浩二*; 中村 静雄*

J. Vac. Sci. Technol., A, 12(5), p.2711 - 2715, 1994/09

水素同位体(HDやD$$_{2}$$)中の$$^{3}$$Heおよび$$^{4}$$Heを検出できる、高分解能四極子質量分析計を開発した。この分析計は、高分解能モードと通常モードを任意に選択することが可能であり、このうち高分解能モードはマシュー線図の第II安定解領域の条件を採用している。$$^{3}$$He$$^{+}$$はHD$$^{+}$$やH$$_{3+}$$と干渉するが、特に$$^{3}$$He$$^{+}$$とHD$$^{+}$$の質量差は0.0059uで、これは$$^{4}$$He$$^{+}$$とD$$_{2+}$$のそれ(0.0256u)の1/4.3である。高分解能モードで$$^{3}$$He$$^{+}$$とHD$$^{+}$$の分離を試みたところ、$$^{3}$$He$$^{+}$$/HD$$^{+}$$比が0.1程度まで分離できることを確認した。この比をさらに小さくするには、高周波電圧の周波数をできるだけ高くする必要のあることがわかった。また、高分解能モードと通常モードの分析範囲は、それぞれ1~9u、1~60uであった。

論文

Influence of the friging field length on the separated $$^{4}$$He/D$$_{2}$$ peak shape of a high-resolution quadrupole mass spectrometer

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

Int. J. Mass Spectrom. Ion Process, 136, p.85 - 89, 1994/00

マシュー線図の第2安定解領域の条件を用いた高分解能四極子質量分析計(QMS)を使って、端電解長さのヘリウム/重水素分離ピーク形状に及ぼす影響を調べた。端電解は、四極子電極の両端に生じる不連続電解で、この長さが高分解能(QMS)の性能に大きな影響を及ぼす。端電解長さの調整は、イオン源と四極子電極間(入射口端電解)及び四極子電極とイオン検出器間(同出口)の距離を変えることで行った。その結果、分解能、感度、ピーク波形の乱れとも、入射口、出口側の端電解長さを小さくするに従って改善されることがわかった。

論文

四極子質量分析計におけるイオンの軌道解析,II

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

真空, 36(1), p.1 - 7, 1993/00

https://doi.org/10.3131/jvsj.36.1

四極子質量分析計の高分解能化に関する研究の一環として、四極子電界内イオンの軌道解析を行った。まず、マシュー線図の第I,II,III,I安定領域の各条件で、イオンの運動方程式を差分法により解いた。また、得られたイオン軌道波形をフーリエ級数表示による近似式と比較した。そして、イオン軌道の最大振幅が高周波電圧の初期位相角($$xi$$$$_{o}$$)に強く依存することから、各安定領域の条件でx,y方向最大振幅と$$xi$$$$_{o}$$との関係を調べた。その結果、第II安定領域でマススペクトルが得られる可能性のあることがわかり、特に安定領域の上側頂点近傍が高分解能化に有利であることが明らかとなった。

論文

高分解能型四極子質量分析計による重水素とヘリウムの分離測定

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

真空, 36(3), p.319 - 321, 1993/00

https://doi.org/10.3131/jvsj.36.319

核融合研究の進展に伴い、炉心プラズマを模擬した重水素(D)放電実験が行われるようになり、D$$_{2}$$中のヘリウム($$^{4}$$He)濃度測定の必要性が高まっている。しかし、D$$_{2}$$と$$^{4}$$Heの質量数の差は0.0256uときわめて小さいため、通常の四極子質量分析計ではこの分離測定が困難とされていた。そこで、原理的に高分解能の波形が得られるマシュー線図の第II安定領域の条件を採用することによって、通常の分析管を使ってもD$$_{2+}$$と$$^{4}$$He$$^{+}$$のピーク強度比が1000:1程度まで分離可能となることを実証した。

論文

重水素とヘリウムを識別できる高分解能四極子質量分析計の開発

村上 義夫

Isotope News, 0(458), p.8 - 11, 1992/08

原研で開発を進めているD$$_{2+}$$とHe$$^{+}$$が識別できる高分解能四極子質量分析計について、原理、装置構成、特徴、主な用途等に関し簡単に紹介する。

論文

Separation of helium and deuterium peaks with a quadrupole mass spectrometer by using the second stability zone in the Mathieu diagram

廣木 成治; 阿部 哲也; 村上 義夫

Review of Scientific Instruments, 63(8), p.3874 - 3876, 1992/08

https://doi.org/10.1063/1.1143286
 被引用回数：18 パーセンタイル：81.91(Instruments & Instrumentation)

マシュー線図の第2安定領域を用いた四極子質量分析計でヘリウム($$^{4}$$He$$^{+}$$)と重水素(D$$_{2+}$$)のピークを分離して測定した。第2安定領域を用いることによって、普及型の分析管(四重極電極の内半径4mm)を用いても重水素ピークの半値幅で分解能320程度が得られることを示した。

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