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田島 裕之*; 大上 能悟*; 松尾 衛
Physical Review A, 106(3), p.033310_1 - 033310_8, 2022/09
被引用回数：4 パーセンタイル：54.22(Optics)We elucidate the multiparticle transport of pair tunneling and spin tunneling in strongly correlated interfaces. Not only usual single-particle tunneling but also interaction-induced multiparticle tunneling processes naturally arise from a conventional microscopic model without any empirical parameters, through the overlap of the many-body wave functions around the interface. We demonstrate how anomalous tunneling currents occur in a strongly interacting system due to the pair-tunneling process which we derived microscopically. Our formulation is useful for junction systems in various disciplines, including atomtronics, spintronics, and nuclear reactions.
中島 健次; 梶本 亮一
Physica B; Condensed Matter, 551, p.142 - 145, 2018/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)We will report on magnetic excitations in lightly oxygen doped lanthanum nickel oxide, La
NiO
. By introducing slightly excessive oxygen atoms in the system, magnetic excitations in LaNiO
drastically changes its picture. In lower energy region, spin-wave stiffness strongly suppressed. On the other hand, in the higher energy region, spin-wave dispersion curve is almost same as in the stoichiometric system, while excitations show considerable broadening. Alternation of the character of the excitations by changing energy is also reported in hole doped cuprates and cobalates. We consider that this behavior is one of key clues to understand magnetism and transport properties in carrier doped layered transition metal oxides. We investigated detail of magnetic excitations in two different lightly doped systems, LaNiO
and LaNiO
in wide momentum and energy transfer space by using time-of-flight spectrometers at J-PARC. Observed doping effects in magnetic excitations will be discussed by comparing them to those reported in other related layered transition metal oxides.
RuO Josephson junctions兼安 洋乃*; Etter, S. B.*; 坂井 徹; Sigrist, M.*
Physical Review B, 92(13), p.134515_1 - 134515_5, 2015/10
被引用回数：4 パーセンタイル：19.27(Materials Science, Multidisciplinary)SrRuOとRu金属のインターフェースにおける3ケルビン超伝導相の発展について、Pb-Ru-SrRuOコンタクトへの応用のために調べた。Ginzburg-Landauモデルを用いて、3ケルビン相のトポロジーにおけるRuの近接効果による超伝導の影響について解析した。その結果、s波秩序パラメーターが自明なトポロジーの3ケルビン相を好むため、非自明なトポロジーの転移温度は本質的にはバルクの転移温度まで下がることがわかった。
Cu
O
studied by resonant inelastic X-ray scattering石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 葛下 かおり; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 前川 禎通*; 増井 孝彦*; 田島 節子*; et al.
AIP Conference Proceedings 850, p.445 - 446, 2006/09
共鳴非弾性X線散乱により最適ドープにある高温超伝導体YBaCuO(
=93K)の研究を行った。非双晶の結晶を用いることでab面内における異方的なスペクトルを観測することができた。一次元CuO鎖からの励起は
方向のゾーン端で2eVあたりに強度が増大するのに対し、1.5-4eVにあるCuO面からの励起は運動量にほとんど依存しない。一次元及び二次元ハバードモデルに基づく理論計算では、異なったクーロンエネルギーを取り入れることで、観測したスペクトルを再現することができる。CuO鎖のモットギャップの大きさはCuO面に比べて小さいことが明らかになった。
Ce
CuO
(x=0, 0.075, and 0.15) studied by Resonant inelastic X-ray scattering石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; Hoesch, M.; 葛下 かおり; 稲見 俊哉; 坪田 雅己; 山田 和芳*; et al.
AIP Conference Proceedings 850, p.403 - 404, 2006/09
共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子ドープ型高温超伝導体Nd
Ce
CuOの電荷励起の研究について報告する。低エネルギーにある電荷励起を観測できるように実験条件を適切にあわせることで、フェルミエネルギーを越えるバンド内励起とバンド間励起を初めて分離することができた。バンド内励起では幅に運動量(
)依存があるような分散関係が現れるのに対し、バンド間励起では強度がゾーン中央で2eV付近に集中する。これらの実験結果は、ハバードモデルに基づくRIXSスペクトルの理論的な計算と一致している。
SrMnO
studied by resonant inelastic X-ray scattering石井 賢司; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 葛下 かおり; 水木 純一郎; 村上 洋一; 石原 純夫*; 遠藤 康夫*; 前川 禎通*; 廣田 和馬*; et al.
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(12), p.2157 - 2162, 2005/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Multidisciplinary)LaSrMnO(x=0.2,0.4)についてMnのK吸収端での共鳴X線非弾性散乱法により電子励起の研究を行った。ホールドープで金属化したことによるギャップの消失がLa
Sr
MnOにおいて観測できた。また、温度により金属絶縁体転移を示すLa
Sr
MnOでは、散乱強度の温度変化に顕著な異方性が見られており、これはMn酸化物に特有の軌道自由度を反映した異方的な電子状態の変化を捉えたものと考えられる。
CeCuO; A Resonant inelastic X-ray scattering study石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 前川 禎通*; Hoesch, M.; 葛下 かおり; 坪田 雅己; 稲見 俊哉; 水木 純一郎; et al.
Physical Review Letters, 94(20), p.207003_1 - 207003_4, 2005/05
被引用回数：72 パーセンタイル：89.18(Physics, Multidisciplinary)共鳴非弾性X線散乱(RIXS)による電子ドープ型高温超伝導体NdCeCuOの電荷励起の研究について報告する。低エネルギーにある電荷励起を観測できるように実験条件を適切にあわせることで、フェルミエネルギーを越えるバンド内励起とバンド間励起を初めて分離することができた。バンド内励起では幅に運動量()依存があるような分散関係が現れるのに対し、バンド間励起では強度がゾーン中央で2eV付近に集中する。これらの実験結果は、ハバードモデルに基づくRIXSスペクトルの理論的な計算と一致している。
CuO ( = 93 K) studied by resonant inelastic X-ray scattering石井 賢司; 筒井 健二*; 遠藤 康夫*; 遠山 貴己*; 葛下 かおり; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 前川 禎通*; 増井 孝彦*; 田島 節子*; et al.
Physical Review Letters, 94(18), p.187002_1 - 187002_4, 2005/05
被引用回数：40 パーセンタイル：80.87(Physics, Multidisciplinary)共鳴非弾性X線散乱により最適ドープにある高温超伝導体YBaCuO(=93K)の研究を行った。非双晶の結晶を用いることでab面内における異方的なスペクトルを観測することができた。一次元CuO鎖からの励起は方向のゾーン端で2eVあたりに強度が増大するのに対し、1.5-4eVにあるCuO面からの励起は運動量にほとんど依存しない。一次元及び二次元ハバードモデルに基づく理論計算では、異なったクーロンエネルギーを取り入れることで、観測したスペクトルを再現することができる。CuO鎖のモットギャップの大きさはCuO面に比べて小さいことが明らかになった。
山田 進; 今村 俊幸*; 町田 昌彦
Proceedings of 23rd IASTED International Multi-Conference on Parallel and Distributed Computing and Networks (PDCN 2005), p.638 - 643, 2005/02
通信量の多いアプリケーションである強相関フェルミ粒子系問題に現れる超大規模なハミルトニアン行列に対する地球シミュレータ向きの固有値計算プログラムの開発を行った。地球シミュレータは、MPIを利用したノード間の通信処理を演算処理で隠蔽することができないため、通信量の多いアプリケーションではその性能を引き出すことが困難である。そこで、本研究ではノード内並列機能とMPIを組合せることにより、通信処理を演算で隠蔽できる通信手法を提案した。実際にこの通信手法を適用することにより、通常の通信手法を利用した場合より約1.4倍高速化することが確認できた。これにより、世界最大級である1200億次元のハミルトニアン行列の最小固有値を約4分で計算することに成功した。また、10TFLOPSを超える計算性能を達成した。
Sr
MnO (
, 
)石井 賢司; 稲見 俊哉; 大和田 謙二; 葛下 かおり; 水木 純一郎; 村上 洋一; 石原 純夫*; 遠藤 康夫*; 前川 禎通*; 廣田 和馬*; et al.
Physical Review B, 70(22), p.224437_1 - 224437_6, 2004/12
被引用回数：19 パーセンタイル：64.26(Materials Science, Multidisciplinary)ホールドープしたマンガン酸化物(LaSrMnO、及び)の電子励起について共鳴非弾性X線散乱による研究を行った。強相関電子系におけるドーピング効果を初めて観測することができた。散乱スペクトルにはモットギャップの残存を示すピークが残っている。それと同時に、部分的にギャップが埋まっており、スペクトル強度は低エネルギーにシフトしている。スペクトルの運動量依存性はほとんどなく、ドープ前のLaMnOと同程度である。一方、の低エネルギー励起では散乱強度の温度依存性に異方性が見られ、それは磁気相互作用の異方性、及び、そのもととなる軌道の効果を示唆するものである。
山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*
情報処理学会論文誌; コンピューティングシステム(インターネット), 45(SIG6(ACS6)), p.161 - 170, 2004/05
強相関電子系の電子状態を求める際に現れる超大規模なハミルトニアン行列の固有値のベクトル・並列計算法を提案した。このハミルトニアン行列は小さい行列の直積の形で表せるため、本研究ではその構造を利用し、ベクトル計算する際のメモリアクセスが連続や奇数等間隔になるような計算方法を提案し、実際の計算から通常用いられているアクセスが間接指標となる方法より約4倍高速に計算できることを確認した。また上記の行列の形を利用し、通信量及び演算が均等に分割されている並列計算方法を提案した。これらの提案手法により1次元24サイトのd-pモデルに対応する約180億次元のハミルトニアン行列の最小固有値及び固有ベクトルを地球シミュレータを用いて計算し、提案した並列計算手法は均等に負荷分散ができ、また通信の待ち時間が少ないため、通常用いられる並列計算手法より4
5倍高速に計算できることを確認した。
山田 進; 町田 昌彦; 今村 俊幸*
ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム(HPCS 2004)論文集, p.103 - 110, 2004/01
強相関電子系の電子状態を求める際に現れる超大規模なハミルトニアン行列の固有値の並列計算法を提案した。このハミルトニアン行列は小さい行列の直積の形で表せるため、本研究ではその構造を利用し、地球シミュレータに代表されるベクトル並列計算機向きのベクトル・並列計算法を提案した。この方法により、これまでメモリの制限で計算することが不可能であった24サイトのd-pモデルに対応する約180億次元のハミルトニアン行列の最小固有値及び固有ベクトルを地球シミュレータの128ノード(1024プロセッサ)を利用し求めることに成功した。
片野 進; 皆川 宣明; 目時 直人; 長壁 豊隆; 鈴木 淳市; 小池 良浩; 石井 慶信
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S270 - S272, 2002/12
被引用回数：14 パーセンタイル：50.37(Materials Science, Multidisciplinary)液体ヘリウムを使用せず2台の冷凍機で直接冷却する新しいタイプの超伝導マグネットを中性子散乱実験用に開発した。マグネットは中性子ビームを通過させるために上下に分かれたスプリットペア型で、これら上下のマグネットはAl合金製の3つのリングと42.5度のAl合金の板で支えられている。合計厚み52mmのリングによって、中性子の透過度は、20MeVの中性子に対して約60%となる。室温ボアは直径51mmで、この中に4K冷凍機又はヘリウムフリーの希釈冷凍機が入れられる。このマグネットを用いた強相関電子系の磁性に対する強磁場効果の研究結果を報告する。
Si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
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。
Br]Br藤森 伸一; 井野 明洋; 岡根 哲夫; 藤森 淳; 岡田 耕三*; 真鍋 敏夫*; 山下 正廣*; 岸田 秀夫*; 岡本 博*
Surface Review and Letters, 9(2), p.1065 - 1069, 2002/04
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Chemistry, Physical)強相関一次元電子系の性質を調べるため、擬一元ハロゲン架橋化合物[Ni(chxn)Br]Brに対して角度分解光電子分光実験を行った。その結果、強相関一次元電子系で特徴的なスピン・電荷の自由度の分離に起因するスピノンとホロンによる二つのバンドは観測されず、Brillouin zoneの前半半分に一本のバンドのみが観測された。これらの結果は、スピノン・ホロンの二つの分散が観測されている他の強相関一次元電子系SrCuOなどの結果と異なっている。これらの結果について理論計算との比較を行い、[Ni(chxn)Br]Brの電子状態が、他の強相関一次元電子系とどのように異なっているかについての考察を行った。
関山 明*; 岩崎 剛之*; 松田 京子*; 斎藤 祐児; 大貫 惇睦*; 菅 滋正*
Nature, 403(6768), p.396 - 398, 2000/01
被引用回数：255 パーセンタイル：98.92(Multidisciplinary Sciences)光電子分光は物質に高エネルギーの光を入れた時に出てくる外部光電子のエネルギーを測定することによって、物質の電子状態を調べる手法である。そのために高温超伝導体を初めとして多くの物質で研究が進んでいた。しかし、これまで全世界に普及している装置では、高い光エネルギーでは分解能が足りなかったり、あるいは、低い光エネルギーで分解能は十分発揮できるものの固体の表面しか観測できないというとても大きな制約があり、多くの固体物質では表面と内部(バルク)の電子状態が大きく異なっているために、最も知りたい固体内部の情報が得られないという欠点があった。われわれは、大型放射光施設SPring-8の共用ビームラインBL25SUに整備された世界トップの性能を実現した超高分解能軟X線分光器と高分解能光電子分光実験装置を用いて、CeRuSi及びCeRuの真のバルク電子状態を解明するのに世界で初めて成功した。
石井 慶信; 鈴木 淳市; 藤原 悟
JAERI-Review 97-012, 107 Pages, 1997/10
JAERI-Review-97-012.pdf:4.77MB
先端基礎研究センターに所属する中性子散乱研究3グループ; 生体物質中性子回折研究グループ、強相関電子系中性子散乱研究グループ、超低温中性子散乱研究グループの1996年4月1日から1997年3月31日における研究の成果をまとめたものである。
長壁 豊隆; 加藤 義博*; 本元 悟*; 桑原 慶太郎*
no journal, ,
強相関電子系物質の圧力誘起相臨界領域で発現する新奇物性を、同一の高圧試料環境下において構造-磁性-伝導の相関の視点から研究するため、中性子回折用ハイブリッド式対向アンビル(HA)を用いて電気抵抗との同時測定を実現するための技術開発を行っており、現在、これに不可欠なガスケットの絶縁技術開発を中心に行っている。HAでは、中性子透過率を重視してアルミ合金(JIS A2017P)ガスケットを使用している。我々はこれに着目し、ガスケット表面に陽極酸化皮膜(アルマイト)を形成し、これを絶縁層として利用する方法を考案し、特に、陽極酸化処理の電解液に特殊樹脂を添加することでA2017P等の難アルマイト材にも厚い皮膜形成が可能な新しい処理法(ミタニライト)を採用した。実際にミタニライト処理をA2017Pガスケットに施したところ、一般の硬質アルマイト処理で得られる皮膜に比べて10倍以上ある約80
m厚の皮膜が得られた。室温下でミタニライト皮膜付きガスケットの加圧試験を行った結果、皮膜なしの場合と同等の加圧効率が得られ、試料室の大きな変形や測定用リード線の断線、ショートを起こさずに最高5.5GPaの圧力発生に成功した。また、この技術を用いて充填スクッテルダイト化合物PrFeP
について低温高圧力下での電気抵抗測定に成功した。同時測定ではないが加圧条件は完全に同一であり、この物質の絶縁体転移が中性子回折で見出した反強磁性秩序に起因することを明らかにした。
芳賀 芳範
no journal, ,
Actinide intermetallic compounds have been attracting attention because of their unusual physical properties including anisotropic superconductivity, heavy fermion formation and a variety of phase transitions. Among them, a uranium compound URuSi has extensively been studied both experimentally and theoretically because of a second-order phase transition with its unknown order parameter which coexisting with unconventional superconductivity at low temperature. In this paper, recent experimental investigations on this system including the preparation of high-quality single crystals will be discussed.
長壁 豊隆; 桑原 慶太郎*; 本元 悟*; 加藤 義博*
no journal, ,
強相関電子系物質の圧力誘起相臨界領域で発現する新奇物性を、同一の高圧試料環境下において構造-磁性-伝導の相関の視点から研究するため、中性子回折用ハイブリッド式対向アンビル(HA)を用いて電気抵抗との同時測定を実現するための技術開発を行っている。アンビル式の高圧装置で電気抵抗を測定する場合、ガスケット表面の絶縁手法の開発が特に重要な要素になるが、本研究開発では、ガスケット表面に特殊な陽極酸化皮膜(ミタニライトト)を形成し、これを絶縁層として利用するというこれまでにない方法を実用化した。これまでに、この手法を用いて充填スクッテルダイト化合物に対する測定を行い、圧力誘起磁気秩序とp-f混成効果の競合が、この物質の特殊な相図の起源になっていることを明らかにした。
