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論文

Investigation of the phonon dispersion associated with superlattice reflections in the BiS$$_{2}$$-based superconductor LaBiS$$_{2}$$O$$_{0.5}$$F$$_{0.5}$$

玉造 博夢; 長谷川 巧*; 佐賀山 基*; 水牧 仁一朗*; 村上 洋一*; 梶谷 丈*; 東中 隆二*; 松田 達磨*; 青木 勇二*; 筒井 智嗣*

Physical Review B, 107(2), p.024303_1 - 024303_8, 2023/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.107.024303
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)

The phonon dispersion of a BiS$$_{2}$$-based superconductor LaBiS$$_{2}$$O$$_{0.5}$$F$$_{0.5}$$ is investigated by first-principles calculations and inelastic X-ray scattering experiments. The origin of superlattice (SL) reflections arising from transverse-type lattice modulation, which were recently reported in [J. Kajitani $textit{et al}$., J. Phys. Soc. Jpn. ${bf 90}$, 103601 (2021)], is discussed in terms of lattice dynamics. Our first-principles calculations of phonon dispersion and the Fermi surfaces (FSs) demonstrate that the phonon mode corresponding to the transverse-type lattice modulation is unstable, and the propagation vector corresponding to the SL reflections is close to the FS nesting vector, which suggests that the phonon softening originates from the FS nesting. Against these calculated expectations, measured phonon dispersion in LaBiS$$_{2}$$O$$_{0.5}$$F$$_{0.5}$$ along the Z-A direction, where the SL point is located, shows no remarkable temperature dependence, and there are no steeply declining branches accompanied with a softening around the SL point. Based on these results, we discuss the two possibilities for the transverse lattice modulation in LaBiS$$_{2}$$O$$_{0.5}$$F$$_{0.5}$$: the order-disorder type structural transition and the displacive structural transition with an overdamped mode, for both of which the local structure distortion or the short range correlation within the BiS$$_{2}$$ plane would be essential.

論文

Broken C$$_{4}$$ symmetry in the tetragonal state of uniaxial strained BaCo$$_{0.9}$$Ni$$_{0.1}$$S$$_{1.9}$$

社本 真一; 山内 宏樹; 池内 和彦*; 梶本 亮一; 家田 淳一

Physical Review Research (Internet), 3(1), p.013169_1 - 013169_9, 2021/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.3.013169

A compound with large anions is known to show large compressibility whereby a novel response may emerge from the degenerated state by a uniaxial pressure. Neutron scattering study of BaCo$$_{0.9}$$Ni$$_{0.1}$$S$$_{1.9}$$ crystal reveals that the tetragonal insulating state has two magnetic domains with in-plane anisotropic antiferromagnetic wave vectors $$bf Q_1$$=($$pi$$, 0) and $$bf Q_2$$=(0, $$pi$$). One magnetic domain with $$bf Q_2$$ becomes dominant under a weak uniaxial pressure of 1 MPa without a structural phase transition. Correspondingly, the in-plane broken C$$_{4}$$ symmetry is observed in the in-plane magnetic excitation. The domain-ratio changes under a uniaxial pressure in the tetragonal state is only slightly smaller than that in the orthorhombic state.

論文

Observation of Si(111)-$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$-Ag surface at room temperature by reflection high-energy positron diffraction

深谷 有喜; 河裾 厚男; 林 和彦; 一宮 彪彦

Applied Surface Science, 244(1-4), p.166 - 169, 2005/05

https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2004.10.077
 被引用回数：5 パーセンタイル：26.14(Chemistry, Physical)

Si(111)-$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$-Ag表面は、最表面の銀原子が三角形に配置したhoneycomb chained triangle(HCT)構造が提案されていたが、最近、理論計算と低温STM観察により、銀の三角形が非対称なinequivalent triangle (IET)構造が基底構造であることがわかった。そのため、室温における表面構造が現在新たな議論の的になっている。この表面の構造決定においては、最表面に位置する銀原子の配置を正確に決定することが重要である。そこで、本研究では最表面構造に非常に敏感な反射高速陽電子回折(RHEPD)を用いて、表面構造解析を行った。実験は、相転移温度150K前後の140Kと室温で、Si(111)-$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$-Ag表面からのRHEPD強度の視射角依存性(ロッキング曲線)の測定を行った。特徴として、室温に上昇すると、全反射領域に見られるピークの位置が、高角側にシフトすることがわかった。第一原理計算によって決定されているHCT構造とIET構造の原子配置を用いて、動力学的回折理論に基づく強度計算を行ったところ、HCT構造からの全反射領域のピークは、IET構造に比べて高角側に位置することがわかった。以上の結果から、現在、Si(111)-$$sqrt{3}$$$$times$$$$sqrt{3}$$-Ag表面は、150K付近で秩序・無秩序相転移を起こすのではなく、構造変化を伴う秩序・秩序相転移を起こすと考えている。

論文

Collective Josephson vortex dynamics interacting with transverse Josephson plasma modes in intrinsic Josephson junctions

町田 昌彦; 小山 富男*; 立木 昌*

Physica B; Condensed Matter, 284-288(Part1), p.608 - 609, 2000/07

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(99)02234-6
 被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)

本発表では、横プラズマと相互作用するジョセフソン磁束の集団的ダイナミクスを調べた大規模数値シミュレーション結果について報告する。シミュレーションでは、結合サイン・ゴルドン方程式が解かれると同時に、磁場及び電場の時間発展が実時間でモニターされる。シミュレーション結果として特筆すべき点は、ジョセフソン磁束の作る磁束格子が、流れる電流値に依存して、複数回の構造相転移をダイナミカルに示すという点である。これは、電流値によって、固有の横プラズマが励起され、それとの相互作用により磁束格子が最適な格子を組み直すためと解釈される。

論文

Phase diagram of the new superconductor Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)$$_{1-x}$$(BO$$_{3}$$)$$_{x}$$

中田 寿穂*; 岡島 治雄*; 横尾 哲也*; 山下 敦司*; 秋光 純*; 片野 進

Physica C, 263(1-4), p.344 - 348, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(95)00748-2
 被引用回数：1 パーセンタイル：9.38(Physics, Applied)

ボロンを添加した新しい超伝導体Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)$$_{1-x}$$(BO$$_{3}$$)$$_{x}$$の相図を調べた。親物質であるSr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)は反強磁性絶縁体で、その反強磁性転移温度T$$_{N}$$は約285Kであった。ボロン添加量の増大とともに、T$$_{N}$$は大きく減少し、x=0.03付近で反強磁性相は消失する。超伝導はxが0.04≦x≦0.15の狭い領域で現われ、超伝導転移温度T$$_{C}$$はxが0.15で最大で、32Kであった。

論文

Correlation between superconductivity, electronic state and crystal structure in La$$_{2-y-x}$$Bi$$_{y}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$

竹内 修一*; 今澤 智恵子*; 片野 進; 加藤 雅恒*; 小野 泰弘*; 梶谷 剛*; 小池 洋二*

Physica C, 263(1-4), p.298 - 301, 1996/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(95)00791-1
 被引用回数：4 パーセンタイル：29.13(Physics, Applied)

La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$のx=1/8近傍における超伝導の強い抑制の原因を明らかにする目的で、daを一部Biで置換した系に対して、中性子回折実験と熱電能の測定を行った。この結果、Bi置換量は増大とともに、CuO$$_{4}$$面の結晶構造の歪みと熱電能の異常は小さくなる一方、超伝導転移温度は上昇することがわかった。これにより、La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$のx=1/8近傍での超伝導の抑制は、構造相転移にともなう構造歪みと結びついた電子状態の異常に起因していると結論づけることができる。

論文

A Neutron diffraction study of Y$$_{1-x}$$Ca$$_{x}$$Ba$$_{2}$$Cu$$_{4}$$O$$_{8}$$

盛 一也*; 石垣 徹*; 森井 幸生

Physica B; Condensed Matter, 213&214, p.87 - 89, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0921-4526(95)00070-P
 被引用回数：2 パーセンタイル：18.64(Physics, Condensed Matter)

YBa$$_{2}$$Cu$$_{4}$$O$$_{8}$$は、Caをドープすることで超伝導転移温度が80Kから90Kまで上昇し150K近傍で2時相転移的な比熱の跳び及び熱電能異常が報告されており、なんらかの相転移が示唆されている。この相転移と構造相転移の関連を調べるために、Y$$_{1-x}$$Ca$$_{x}$$Ba$$_{2}$$Cu$$_{4}$$O$$_{8}$$(x=0.07)粉末試料の中性子回折及びX線回折実験をおこなった。中性子回折では、転移温度前後での構造の変化を見いだすことはできなかったが、わずかな格子定数aの異常を認めた。この異常の詳細をX線回折により調べ、検討を行った結果、格子定数a及びbの温度依存性が150K近傍で不連続的な変化をすることを見いだした。これは一般的な相転移に伴う熱膨張率の変化によるものか、あるいは結晶の対称性の変化によるものと考えられるが、現在のところ、中性子回折では、この系の構造相転移を示唆する結果を得られていない。

論文

Phase transitions and superconductivity of Sr-substituted La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$(x=0.125)

片野 進; 上田 寛*; 林 昭彦*; 毛利 信男*

Physica B; Condensed Matter, 213-214, p.81 - 83, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0921-4526(95)00068-K
 被引用回数：2 パーセンタイル：18.64(Physics, Condensed Matter)

Srを置換したLa$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$(x=0.125)の構造相転移と超電導の相関を調べるため、中性子回折実験と帯磁率の測定を行った。この結果、低温での結晶構造はSr置換とともに急激に正方晶から斜方晶へと変化することがわかった。この変化にともなって、超電導転移温度が急激に増大する。本研究によって結晶構造と超電導の強い相関がより明確になった。構造変化の中では、特に銅と頂点酸素のボンド長が大きく減少することがわかった。

論文

Structural phase transition of Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)

中田 寿穂*; 秋光 純*; 片野 進; 荻田 典男*; 宇田川 真行*

Physica C, 255, p.157 - 166, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(95)00564-1
 被引用回数：10 パーセンタイル：55.1(Physics, Applied)

炭酸基を含む超伝導体の関連物質Sr$$_{2}$$CuO$$_{2}$$(CO$$_{3}$$)の構造相転移をX線、中性子線並びにラマン散乱の実験により調べた。X線回折によって、構造相転移は490Kで起こることがわかった。この温度より下では空間群I4の正方晶で、転移温度より上では、空間群P42,2の正方晶に変わる。この転移温度の上下で中性子回折実験を行い、詳細な構造パラメータを明らかにした。又、ラマン散乱では、転移温度より上で新しいピークが観測されたが、フォノンのソフト化は見られなかった。これらの実験結果は、この相転移が、CO$$_{3}$$の配列の変化による秩序無秩序転移であることを示す。

論文

Effect of pressure on T$$_{c}$$ in La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$ with x=0.125

毛利 信男*; 高井 満*; 富岡 明*; 小川 信二*; 上田 寛*; 高橋 博樹*; 片野 進

J. Supercond., 7(5), p.819 - 821, 1994/10

La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$の超電導は低温での正方晶構造の出現によって強く抑制される。この超電導と結晶構造の関連をより明確にするために、x=0.125の試料に圧力を印加し、超電導特性の変化を調べた。この結果、転移温度T$$_{c}$$は0.5GPaまでほとんど一定であるが、この圧力以上では圧力とともに大きく増大し、1.5GPaでほぼ一定値になることがわかった。最近の中性子回折実験によれば、正方晶構造が0.6GPa付近で消失することが示されている。従ってここで得られた実験結果は、構造相転移が超電導と強い相関を持つことを明確に示している。

論文

Structural phase transitions and superconductivity of La$$_{2-x}$$Ba$$_{x}$$CuO$$_{4}$$ with x=0.125; Effects of pressure and Sr-substitution

片野 進; 毛利 信男*; 上田 寛*; Fernandez-Baca, J. A.*; 舩橋 達

Physica C, 235-240, p.837 - 838, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0921-4534(94)91643-8
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Physics, Applied)

(La,Ba)$$_{2}$$CuO$$_{4}$$の系がBa濃度0.125付近で示す結晶構造と超電導の異常について調べるために、中性子回折実験と帯磁率の測定を行なった。圧力下の実験では、高温正方晶(HTT)から低温斜方晶(LTO)への相転移温度、さらに低温での低温正方晶(LTT)への相転移温度は共に減少した。特にLTTは圧力に対して不安定で、0.6GPaの圧力下で消失した。一方超電導転移温度Tcは、この圧力下での構造相転移と対応して急激に上昇した。8GPaまでの実験はTcがLTT、LTO、HTTの順に高くなることを示した。これらの結果は、構造相転移と超電導の明らかな相関を示している。Baを一部Srで置換した系でも、構造相転移と超電導の相関が見られる。詳細な構造解析により、ボンド長の変化などの構造上の特徴を明らかにして、結晶構造と超電導との相関を議論する。

論文

Incommensurate-commensurate phase transition in Rb$$_{2}$$ZnBr$$_{4}$$

飯泉 仁; 下司 和男

Journal of the Physical Society of Japan, 52(7), p.2526 - 2533, 1983/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.52.2526
 被引用回数：42 パーセンタイル：89.22(Physics, Multidisciplinary)

ある種の誘電体で見られる不整合構造が、温度の下降に伴って、整合構造へ向って変化するとき、それは連続的に変化するのではなく、とびとびの整合構造を段階的にとりながら変化するのであるというDevils Staircase(悪魔の段階)仮説を検証する目的で、Rb$$_{2}$$ZnBr$$_{4}$$の詳細な中性子回折実験を行った。結果は不整合相の波数がとびとびの値をとることを示しているが、それらは互に共存しつつ、温度とともにその値そのもの、及び存在する割合を変えていくという、複雑な温度変化をし、理想的なDevils Staircaseにはほど遠いことがわかった。

論文

Lattice dynamics commensurate and incommensurate K$$_{2}$$SeO$$_{4}$$

J.D.Axe*; 飯泉 仁; G.Shirane*

Physical Review B, 22(7), p.3408 - 3413, 1980/00

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.22.3408
 被引用回数：58 パーセンタイル：90.81(Materials Science, Multidisciplinary)

不整合結晶構造をとるセレン酸カリ(K$$_{2}$$SeO$$_{4}$$)の不整合相における格子振動分散関係を中性子散乱法で測定した。相転移温度以上でのソフトモードが、位相モード(フェーゾン)と振幅モードの二つに分裂することが認められた。ヌンの位相モードは横波音響波と強く結合し、混合モードを作ることが、中性散乱強度の異常からわかった。これは中性子散乱による位相モードの初めての観測である。

論文

Incommensurate構造相転移とPhason・1,2

飯泉 仁

固体物理, 12(7-8), p.390 - 398, 1977/08

http://ci.nii.ac.jp/naid/40001387270

結晶の基本構造と適合しない同期の原子変位波が凍結したIncommensurate(IC)構造は独特の性質を示し、最近興味を引いている。ここではIC構造相転移を示す物質を概観し、IC構造の示す諸性質とその現象論的説明を与える。IC構造特有の格子振動励起としてのPhason概念の説明と観測例を示す。

論文

Phase transition in SnTe with low carrier concentration

飯泉 仁; 濱口 由和; 小松原 毅一*; 加藤 義喜*

Journal of the Physical Society of Japan, 38(2), p.443 - 449, 1975/02

https://doi.org/10.1143/JPSJ.38.443
 被引用回数：139

中性子回折法により、低キャリヤー濃度(0.88$$times$$10$$^{2}$$$$^{0}$$cm$$^{-}$$$$^{3}$$)のテルル化スズ(SnTe)単結晶試料での相転移を調べ、98Kに2次の相転移があることを見出した。これを以前のデータと比較すると、この相転移がキャリヤー濃度に強く依存することが明らかになった。また98Kの相転移温度はキャリヤー零の極限での値にかなり近いと推定される。キャリヤー依存の起源について考察した。?面体変形に伴う副格子の相対位置の温度変化をブラグ反射強度から求めた。Pb$$_{1}$$-XSnxTe系に関してはX$$<$$0.35、T$$>$$5Kでは相転移を観測できなかった。

口頭

PbTiO$$_3$$の高温相の局所構造解析

米田 安宏; 谷口 博基*; 北中 佑樹*; 野口 祐二*

no journal, , 

チタン酸鉛(PbTiO$$_3$$)は室温において大きなc/a比を持つ正方晶構造である。490$$^{circ}$$Cで常誘電体相へと相転移し、構造は立方晶へと変化する。しかしながら、常誘電体相への転移点直上では、中性子非弾性散乱によって依然として強誘電体のフォノンモードが観測されている。そこで、自発分極が反転可能な高品位の試料を用いて、高エネルギーX線回折実験を行い、室温から800$$^{circ}$$Cまで広い温度領域で構造解析を行った。短距離秩序構造解析を原子2対分布関数(atomic pair-distribution function: PDF)を用いて行った。PbTiO$$_3$$の800$$^{circ}$$Cで観察された局所構造とリラクサーPb(Mg$$_{1/3}$$Nb$$_{2/3}$$)O$$_3$$(PMN)の室温における局所構造を比較したところ、リラクサーPMNと同様のネットワーク構造がPbTiO$$_3$$の高温相でも存在していると考えられる。

口頭

高品位Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$の局所構造解析

米田 安宏; 野口 祐二*

no journal, , 

チタン酸ビスマスナトリウム(Bi$$_{0.5}$$Na$$_{0.5}$$TiO$$_3$$, BNT)は比較的大きな圧電特性を示すことから非鉛圧電体材料としての多くの研究が行われてきた。揮発性の高いビスマスやナトリウムを含む物質であることから焼成時に生成されるこれらの欠損によって化学両論的に正しいBNTを得ることが困難であった。近年の合成法の改良によって化学両論的な組成のBNTが得られるようになったため、改めて高品位のBNTを用いて構造解析を行った。局所構造解析の結果、高温領域ではビスマスが平均構造位置からシフトすることによって構造相転移を引き起こしていることがわかった。(論文アクセプト済)散漫成分はBragg反射に比べると微弱な散乱強度であるが、解析レベルのデータが得られているか評価する手法を考案したため、これについても報告する予定である。

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