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論文

Spin-orbital magnetic response of relativistic fermions with band hybridization

荒木康史; 末永大輝*; 鈴木渓; 安井繁宏*

Physical Review Research (Internet), 3(2), p.023098_1 - 023098_17, 2021/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.023098

相対論的フェルミオンのスピンは軌道自由度と強い相関を持つ。このような相対論的粒子と非相対論的粒子が混在する場合の効果として、本研究ではスピン-軌道帯磁率に着目する。スピン-軌道帯磁率は軌道磁場(粒子の軌道運動に対してベクトルポテンシャルとして働く磁場の効果)に対するスピン偏極の応答として定義されるものであり、スピン-軌道相互作用に起因するものである。理論解析の結果、相対論的粒子と非相対論的粒子の混成がある場合、スピン-軌道帯磁率はバンド混成点近傍のフェルミエネルギーで変化することが示された。この混成効果により、磁場下では非相対論的粒子のスピン偏極も誘起されることが明らかになった。さらにこの混成効果は、熱平衡を破るような動的な磁場の摂動下では増強されることを明らかにした。スピン-軌道帯磁率に対するこれらの効果は、固体中のディラック電子に対する結晶対称性の破れや不純物ドープ、および相対論的重イオン衝突における軽いクォークと重いクォークの混成といった状況下で、実験的に実現されうることを議論する。

論文

Electrical and magnetic properties in NpTGa (T=Fe, Co, Ni)

山本悦嗣; 青木大*; 本間佳哉*; 塩川佳伸; 芳賀芳範; 中村彰夫; 大貫惇睦

Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.1099 - 1101, 2005/04

https://doi.org/10.1016/j.physb.2005.01.298

被引用回数：7 パーセンタイル：33.79(Physics, Condensed Matter)

正方晶のNpTGa(T=Fe, Co, Ni)の高品位単結晶をGaフラックス法で育成することに成功し、電気抵抗,帯磁率,磁化を測定した。NpFeGaとNpCoGaはそれぞれネール温度が116Kと47Kの反強磁性体である。NpNiGaは30Kで強磁性に転移するが、18Kで反強磁性的な性質を持った別の磁気状態に変化する。

論文

Single crystal growth and magnetic and electrical properties of an antiferromagnet UCrSi

松田達磨; 芳賀芳範; 常盤欣文; 山本悦嗣; 池田修悟; 大久保智幸*; 山田美音子*; 中村彰夫; 大貫惇睦

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.225 - 228, 2002/11

https://doi.org/10.1080/00223131.2002.10875450

UTX(T:遷移金属、X:Si, Ge)は、強相関電子系化合物として興味深い物性を示すことから、系統的に研究がなされてきている物質である。しかしながらこれらの物質は、ウランが国際規制物質であることから、純良な単結晶を用いた研究がなされていない物も多い。今回われわれはUCrSiの単結晶育成に初めて成功した。さらに抵抗率と帯磁率の温度依存性測定を行い、正方晶であるこの物質の異方性をあきらかにし、さらにこれまで報告されていた低温27Kの磁気転移以外に新たな相転移と思われる異常を210K近傍で発見した。

論文

Reversal of magnetization in La $_{0.5}$ Pr $_{0.5}$ CrO $_{3}$

吉井賢資; 中村彰夫

Journal of Solid State Chemistry, 155(2), p.447 - 450, 2000/12

https://doi.org/10.1006/jssc.2000.8943

被引用回数：86 パーセンタイル：95.44(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

クロム系ペロブスカイト酸化物La $_{0.5}$ Pr $_{0.5}$ CrO $_{3}$ の磁性について調べた。結晶構造は、end compoundsのLaCrO $_{3}$ 及びPrCrO $_{3}$ と同様の、斜方晶(Pnma)ペロブスカイト構造であった。本試料は260K近傍に弱強磁性転移を有し、帯磁率は220K近傍で正符号の最大値を示す。磁場中冷却測定において温度をさらに下げると、160K以下で帯磁率が負符号となる。これは、試料全体の磁化が外部磁場の方向と逆向きであることを表す。帯磁率は、試料を2Kまで温度降下させるとともに単調減少した。負符号の帯磁率の最大絶対値(2K)は、正符号のそれ(220K近傍)の30-60倍にも達した。この現象は、外部磁場が5000Oe以下程度のみで観測された。LaCrO $_{3}$ 及びPrCrO $_{3}$ は、それぞれ280K及び240Kに弱強磁性転移を示すが、このような負の帯磁率は示されなかった。この現象の起源をLaVO $_{3}$ 及びCo[CoV]O $_{4}$ での類似現象の機構と関連し推測した。

論文

Magnetic properties of Ce $_{1-x}$ Nd $_{x}$ TiO $_{3}$ and some solid solution orthotitanates Ln $_{1-x}$ Ln $_{x}$ 'TiO $_{3}$ (Ln and Ln'=La to Sm; 0x1)

吉井賢資; 中村彰夫; 阿部英樹*; 森井幸生

Journal of Solid State Chemistry, 153(1), p.145 - 151, 2000/08

https://doi.org/10.1006/jssc.2000.8765

被引用回数：4 パーセンタイル：16.43(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

斜方晶構造を有するペロブスカイト混晶系Ce $_{1-x}$ Nd $_{x}$ TiO $_{3}$ では、0.5x1の範囲内で、直流帯磁率-温度曲線の20-60Kに帯磁率ピークが観測される。この現象に関し、電気抵抗、交流帯磁率及び中性子散乱によって調べたところ、以下の結果を得た。(1)電気抵抗は、ネール点(約100K)近傍で、その温度依存性が変化する。(2)低温4.5Kでの磁化は、対数依存性を持って緩和する。(3)帯磁率ピーク温度近傍で、非線形交流帯磁率が正に発散する。(4)中性子散乱から、ネール点以下の温度で時期ピークは存在しない。これらから、帯磁率ピークの出現は、スピングラスあるいはクラスターグラスといったランダム状態の生成によって磁化が減少したためと考えた。また、CeあるいはNdをほかの希土類イオンに置換したいくつかの類似系では、帯磁率ピークは観測されなかった。

論文

Magnetic studies of La $_{1-x}$ Sm $_{x}$ TiO $_{3}$ and Ln $_{1-x}$ Nd $_{x}$ TiO $_{3}$ (Ln=Ce and Pr; 0≦x≦1)

吉井賢資; 中村彰夫

Physica B; Condensed Matter, 259-261, p.900 - 901, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(98)01079-5

被引用回数：3 パーセンタイル：22.84(Physics, Condensed Matter)

ペロブスカイト構造を有するチタン酸化物の混晶を作ることにより、以下のことを見いだした。(1)LaからSmまでの希土類について、Ln $_{1-x}$ Ln $_{x}$ 'TiO $_{3}$ (LnとLn'は希土類)は斜方晶ペロブスカイト構造をとる。(2)La $_{1-x}$ Sm $_{x}$ TiO $_{3}$ とLn $_{1-x}$ Nd $_{x}$ TiO $_{3}$ (Ln=CeとPr)のみで、混晶の帯磁率-温度曲線にピークが現れる。ピークの現れるxの値は前者では0≦x≦0.5、後者では0.5≦x≦1.0である。(3)ピーク温度近傍では磁化にヒステリシスが現れ、磁気秩序があることがわかったが、それ以下の温度では系は常磁性的となる。(4)低温で、磁化が時間の対数にしたがって変化する。(2)は、希土類イオンによって系の性質が大きく変わることを示し、また(4)は低温でのスピングラス相の生成を示唆する。

論文

Vortex dynamics in Bi $_{2}$ (Sr,La) $_{2}$ CuO $_{6+delta}$ and Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+delta}$ single crystals with columnar defects

黒田直志; 石川法人; 知見康弘; 岩瀬彰宏; 岡安悟; 池田博*; 吉崎亮造*; 神原正*

Physica C, 321(3-4), p.143 - 150, 1999/00

https://doi.org/10.1016/S0921-4534(99)00393-7

被引用回数：11 パーセンタイル：54.6(Physics, Applied)

高温超伝導体に重イオン照射を行うと円柱状の欠陥が生じることが知られており、円柱状欠陥を持つ高温超伝導体の磁束ピニングや磁束の動的挙動に興味が持たれている。われわれは、異方性の異なるBi $_{2}$ (Sr,La) $_{2}$ CuO $_{6+delta}$ 単結晶とBi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+delta}$ 単結晶において重イオン照射により円柱状欠陥を導入し、その時の磁束の動的挙動を交流帯磁率測定により調べ、異方性が磁束の動的挙動にどのように影響するか調査した。Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{8+delta}$ 単結晶にでは、ボーズグラス転移が見いだされたが、非常に異方性が強いBi $_{2}$ (Sr,La) $_{2}$ CuO $_{6+delta}$ ではボーズグラス転移は見いだせなかった。これは、2次元の極限では、グラス転移が0K以上で起こらないことに対応していると考えられる。

論文

Magnetic and neutron diffraction studies on potassium uranate KUO $_{3}$

日夏幸雄*; 下条豊; 森井幸生

Journal of Alloys and Compounds, 270, p.127 - 131, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00467-8

被引用回数：9 パーセンタイル：55.08(Chemistry, Physical)

ウラン酸カリウムKUO $_{3}$ の磁性研究を行った。磁気帯磁率の測定から、約17Kで反強磁性的な相転移が観測された。しかし、中性子回折実験結果は、転移温度の前後でほとんど変化がなかった。これは、U $^{5+}$ イオンの磁気モーメントが小さいために起こったと思われる。磁気スピンが小さなドメイン内で整列した場合も、中性子磁気散乱が起こらないと思われる。

論文

Vortex dynamics in Bi $_{2+x}$ Sr $_{2-(x+y)}$ La $_{y}$ CuO $_{6+delta}$ and Bi $_{2}$ Sr $_{2}$ CaCu $_{2}$ O $_{y}$ irradiated with heavy-ions; Correlation between the Bose-glass behavior and the coupling of pancake vortices

黒田直志*; 石川法人; 岡安悟; 岩瀬彰宏; 池田博*; 吉崎亮造*; 神原正*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 146(1-4), p.572 - 576, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0168-583X(98)00456-X

被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)

重イオン照射されたBi系超伝導体において、交流帯磁率の損失ピークの周波数依存性が測定された。Bi-2212単結晶においてボーズグラス転移が表れるが、Bi-2201単結晶においては表れなかった。これは、Bi-2201単結晶の異方性が非常に小さいことに起因している。

報告書

空中磁気探査法による活断層の地下構造解析

小野傳*; 奥野孝晴*; 佐々木進*

PNC TJ7459 97-002, 19 Pages, 1997/12

PNC-TJ7459-97-002.pdf:0.69MB

東北日本の横手盆地東縁に位置する千屋断層の周辺地区で、岩石試料の帯磁率測定を行い、反射法地震探査測線とほぼ一致する断面について、同探査解析結果を参考にして、磁気断面解析を行い、地下2kmまでの磁気断面解析図を作成して、断層周辺の地質構造を検討することを目的として、2.5次元磁気断面半自動解析を実施した。地区内で採取された岩石試料(計15個)の帯磁率は、荒川安山岩弥勒層軽石凝灰岩弥勒層泥岩真昼川層ハイアロクラスタイト真昼川層凝灰角礫岩の順に低くなっている。反射法地震探査で得られた地質構造断面を、帯磁率にしたがって5グループに分けた後、地質体を多角形プリズムで近似して、初期モデルを作成し、磁気異常を計算したが、観測値と計算値が全く一致しなかった。次に、荒川安山岩と凝灰岩類の帯磁率のみを変数として解析を行った。観測値と計算値が見かけ上一致したが、負の帯磁率が得られ、妥当でないと判断した。このため、断面西部の横手盆地に貫入岩体を想定したモデルを設定し、反射法地震探査で確定した断層位置を切らないことを制約条件として、荒川安山岩と貫山岩体の帯磁率と形状・深度を未知数として半自動解析を行った結果、観測値と計算値の良い一致が得られた。2.5次元磁気断面半自動解析の結果、次のようなことが判明した。本地区の地質構造は断層により規制されている。解析された貫入岩体(頂部深度:-0.6kmASL以深)は千屋断層西側の真昼川層角礫凝灰岩中に分布し、西傾斜を示し、断層西側の横手盆地は断層東側とは地質構造が異なっていると考えられる。貫入岩体は、本地区北西方の仙北村真山地区で確認された安山岩あるいは粗粒玄武岩の貫入岩類に対応するものと考えられる。一方、第四紀断層の東側に分布する荒川安山岩は、地震探査で推定されたほど東に厚く張り出しておらず、見かけ上、幅500m程度で西に傾斜して分布している。帯磁率測定岩石試料はすべて地表採取試料のため、風化、変質等の影響を受けて帯磁率が低下したものと考えらえる。今後、空中磁気データの解析を行う場合には、できる限り、風化・変質を受けていない岩芯等の帯磁率データを収集し、解析に使用することが望まれる。

論文

Magnetic and structural studies of La $_{1-x}$ S $_{mx}$ TiO $_{3}$ (0≦x≦1)

吉井賢資; 中村彰夫

Journal of Solid State Chemistry, 133, p.584 - 586, 1997/00

https://doi.org/10.1006/jssc.1997.7614

被引用回数：10 パーセンタイル：70.95(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

La $_{1-x}$ S $_{mx}$ TiO $_{3}$ (0≦x≦1)において、すべてのxに対して系はペログスカイト構造をとることが分かった。さらに0.0625≦x≦0.375の範囲において、帯磁率-温度曲線にx=0及びx=1の試料と全く異なるピーク構造が表れることを見出した。このピークはx≧0.5の試料についてはほとんど消失した。ピーク付近の温度では磁化にヒステリシスが観測され、何らかの磁気秩序があることが分かった。ピークより下の温度では、ヒステリシスは弱くしか観測されなかった。

論文

Kim critical state in twinned YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystal

三箇山毅*; 石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生; 野田健治; 武居文彦*

Advances in Superconductivity VIII, 0, p.571 - 574, 1996/00

YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶におけるKim型臨界状態を複素帯磁率により見い出すことができた。YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ 単結晶はY $_{2}$ O $_{3}$ るつぼを用い育成し、550 $^{circ}$ C 5atmの酸素アニールを施した。得られた単結晶は|X $_{3}$ |において、シャープなピークを示し、均一な超伝導相であることが確認された。帯磁率はHdc+Hac sin wtの磁場の中、温度変化に伴う測定を行った結果、Kim型モデルとの非常によい一致をみた。このことは単結晶における双相がweak linkとしての性質を示しKim型臨界状態が現われたと考えられる。

論文

A Dual character of twin boundaries in YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ single crystal

石田武和*; 奥田喜一*; 朝岡秀人; 数又幸生*; 野田健治; 武居文彦*

Proc. of 8th Int. Workshop on Critical Currents in Superconductors, 0, p.313 - 316, 1996/00

包晶反応を利用し作製した高純度、高品質の双晶YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{x}$ 結晶を用い、磁気トルク測定、複素帯磁率測定を行った。ab面内の磁気トルク測定において、自由エネルギーの極小、つまり双相境界が強いピンニングセンターになり得ることの証明を得た。また、複素帯磁率測定の結果はKimモデルとのよい一致をみた。このことはウィークリングがJcに関係すること、双相境界がウィークリンクとして作用していることを示す。

論文

Correlation between site preference, superconductivity and magnetism in Pb $_{2}$ Sr $_{2}$ Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ (Cu $_{1-y}$ M $_{y}$ ) $_{3}$ O $_{8}$ (M=Fe,Co,Ni,Zn,Ga)

小池洋二*; 海和政宏*; 梶谷剛*; 加藤雅恒*; 砂川啓*; 野地尚*; 小林典男*; 森井幸生; 舩橋達; 斉藤好民*

Physica C, 211, p.409 - 420, 1993/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(93)90148-J

被引用回数：9 パーセンタイル：49.42(Physics, Applied)

3d金属Mで部分的に置換されたPb $_{2}$ Sr $_{2}$ Y $_{1-x}$ Ca $_{x}$ (Cu $_{1-y}$ M $_{y}$ ) $_{3}$ O $_{8}$ (M=Fe,Co,Ni,Zn,Ga)の置換原子位置と、超電導および磁性との相関について研究した。中性子回折実験からFe原子は酸素を含まない銅層のCu(1)原子と置換するのに対し、Co,Ni,Zn,Ga原子はCuO $_{2}$ 層のCu(2)原子と置換する事が明らかになった。このことからCu(1)位置を部分的に置換することは超電導に若干の影響を与えることや、Cu(2)位置のCu $^{2+}$ スピン間の反強磁性相関は常電導相において残る事が結論づけられた。

論文

Studies on magnetic susceptibility, electron paramagnetic resonance, and absorption spectrum of Li $_{3}$ UO $_{4}$ ,an octahedral U $^{5+}$ compound with a small tetragonal distortion

日夏幸雄; 藤野威男*; Edelstein, N.*

Journal of Solid State Chemistry, 99, p.95 - 102, 1992/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(92)90293-5

被引用回数：3 パーセンタイル：16.7(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Li $_{3}$ UO $_{4}$ を合成し、その帯磁率を4.2Kから室温まで測定した。常磁性共鳴吸収は4.2Kでされ、測定できなかった。帯磁率と光学吸収スペクトルを小さなテトラゴナルな歪みを持つオクタヘドラル対称結晶場モデルで解析した。計算される異方性を持つg値と帯磁率を、以前に報告されている実験値と比較検討した。

論文

Magnetic susceptibilities of Y $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ solid solutions

日夏幸雄

Journal of Solid State Chemistry, 94, p.163 - 169, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(91)90229-B

被引用回数：6 パーセンタイル：31.9(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

螢石型構造を持つY $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ 固溶体の帯磁率を4.2Kから室温まで測定した。ウランの平均原子価が+5以上の固溶体でも反強磁性転移が見られた。酸素不定比組成固溶体(x0,x0)の帯磁率を定比組成固溶体(x=0)の帯磁率と比べ、格子間酸素、酸素空孔は、ウランイオン間の磁気的相互作用を弱めることがわかった。イットリウム、酸素濃度が増加するにつれ、有効磁気モーメントは減少し、ウランは4価から5価、6価へと酸化することがわかった。

論文

Analysis of the optical spectra and magnetic susceptibilities of Li $_{7}$ UO $_{6}$ , Ba $_{3}$ NpO $_{6}$ , and Li $_{5}$ PuO $_{6}$

日夏幸雄; Edelstein, N.*

Journal of Solid State Chemistry, 93, p.173 - 182, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(91)90286-Q

被引用回数：4 パーセンタイル：23.1(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Li $_{7}$ UO $_{6}$ ,Ba $_{3}$ NpO $_{6}$ ,Li $_{5}$ PuO $_{6}$ の吸収スペクトルと帯磁率をテトラゴナルな歪を考慮したオクタヘドラル対称結晶場モデルで解析した。結晶場パラメータ、軌道減少因子、スピン軌道結合定数を求め、原子番号との関係を明らかにした。

論文

Magnetic studies on (U,La)O $_{2+x}$ solid solutions,II; Magnetic susceptibilities of solid solutions with high lanthanum and oxygen concentrations

日夏幸雄

Journal of Solid State Chemistry, 95, p.300 - 306, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(91)90109-U

被引用回数：8 パーセンタイル：38.8(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

螢石型構造を持つLa $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ 固溶体の帯磁率を4.2Kから室温まで測定した。ランタンおよび酸素の濃度が増加するにつれ、有効磁気モーメントは減少し、ウランは+4価から+5価を通り、+6価に酸化されることがわかった。ランタンの固溶と酸素不定化性に伴う有効磁気モーメントとネール温度の変化について議論した。

論文

Magnetic susceptibilities of Mg $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ solid solutions

日夏幸雄

Journal of Solid State Chemistry, 95, p.430 - 437, 1991/00

https://doi.org/10.1016/0022-4596(91)90125-2

被引用回数：5 パーセンタイル：27.71(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

螢石型構造を持つMg $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ 固溶体を合成し、帯磁率を4.2Kから室温まで測定した。反強磁性転移温度(ネール温度)と有効磁気モーメントは、マグネシウム濃度が増加するにつれ、減少した。x,yの変化に伴う固溶体の磁気的性質の変化を、M $_{y}$ U $_{1-y}$ O $_{2+x}$ (M=Ca $^{2+}$ ,Y $^{3+}$ ,La $^{3+}$ ,Th $^{4+}$ )固溶体の場合と比較した。Mg $^{2+}$ の固溶に伴い、ウランは4価から5価に酸化されることがわかった。ウランの平均原子価に対する有効磁気モーメントの変化はCa $^{2+}$ ,Y $^{3+}$ ,La $^{3+}$ 固溶体の場合と同じであった。

論文

Crystal structure, magnetism, and superconductivity of YBa $_{2}$ (Cu $_{1-x}$ Fe $_{x}$ ) $_{3}$ O $_{7+y}$ with x=0.050.15

片野進; 松本武彦*; 松下明行*; 羽多野毅*; 舩橋達

Physical Review B, 41(4), p.2009 - 2016, 1990/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.41.2009

被引用回数：48 パーセンタイル：89.87(Materials Science, Multidisciplinary)

酸化物超電導体YBa $_{2}$ Cu $_{3}$ O $_{7}$ の銅を鉄で置換した系の中性子散乱実験と帯磁率測定を行い、結晶構造と磁性を調べた。実験結果から、鉄の約30%が超電導に本質的と考えられている二次元平面上の銅と置換すること、また磁気的には、低温でスピングラスというランダムな磁気秩序を示すことがわかった。これら特異な性質とこの化合物の超電導特性との関連を議論した。