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論文

Practical effects of pressure-transmitting media on neutron diffraction experiments using Paris-Edinburgh presses

服部 高典; 佐野 亜沙美; 町田 真一*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 阿部 淳*; 舟越 賢一*

High Pressure Research, 40(3), p.325 - 338, 2020/09

https://doi.org/10.1080/08957959.2020.1782899
 被引用回数：0 パーセンタイル：100(Physics, Multidisciplinary)

パリエジンバラプレスを用いた中性子回折実験における圧力伝達媒体の実際的な影響を調べるために、種々の圧力媒体(Pb, AgCl,常温および高温の4:1メタノールエタノール混合液(ME), N$$_2$$, Ar)を用いてMgOの回折パターンを約20GPaまで測定した。MgO 220回折線の線幅から見積もった試料室内の静水圧性は、Pb, AgCl, Ar,室温ME混合液, N$$_2$$, 高温MEの順に良くなる。これは、これまでのダイヤモンドアンビルセルを用いた結果と異なり、高圧下で固化した後も常温MEはArより高い性能を示す(パリエジンバラプレスで用いられたアンビルの窪みの効果と思われる)。これらの結果とより高い性能が期待されるNeが強い寄生散乱をだしてしまうこととを考えると、約20GPaまでの中性子実験においては、ME混合液(できれば高温が良い)が最良の圧力媒体であり、アルコールと反応する試料には液体Arで代替するのが良いことが明らかとなった。

論文

Multi-methodical study of the Ti, Fe$$^{2+}$$ and Fe$$^{3+}$$ distribution in chevkinite-subgroup minerals; X-ray diffraction, neutron diffraction, $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer spectroscopy and electron-microprobe analyses

永嶌 真理子*; Armbruster, T.*; 赤坂 正秀*; 佐野 亜沙美; 浜根 大輔*; Malsy, A.*; 今岡 照喜*; 中島 和夫*

Physics and Chemistry of Minerals, 47(6), p.29_1 - 29_18, 2020/06

https://doi.org/10.1007/s00269-020-01096-5
 被引用回数：0 パーセンタイル：100(Materials Science, Multidisciplinary)

足摺岬(日本), タンギールバレー(パキスタン), ディアマル地区(パキスタン), スカルドゥ地区(パキスタン)の3つの非メタミックチェブキナイト亜族鉱物を結晶化学的手法により研究した。粉末X線回折及び透過電子顕微鏡観察の結果、結晶性の良い試料であることが確認された。また、電子顕微鏡分析の結果、チェブキナイト-(Ce)として一般的に知られている組成であることが確認された。単結晶X線構造の精密化により決定されたサイト散乱値から、八面体のM3とM4に従属Nbが、Ashizuri試料ではM1に従属Thが、パキスタン産の両試料ではM1に従属Mgが割り当てられていることが示唆された。中性子飛行時間粉末回折法を用いて、全試料の八面体サイト間のTi/Fe分布を決定し、メスバウアー分光法を用いて四つの八面体サイトの鉄価数を決定した。ハラモッシュ試料のM1の鉄価数は鉄が支配的であるのに対し、足摺岬とタンギールバレーの試料では鉄が支配的であった。

論文

Partially ordered state of ice XV

小松 一生*; 則竹 史哉*; 町田 真一*; 佐野 亜沙美; 服部 高典; 山根 崚*; 鍵 裕之*

Scientific Reports (Internet), 6, p.28920_1 - 28920_11, 2016/07

https://doi.org/10.1038/srep28920
 被引用回数：10 パーセンタイル：57.87(Multidisciplinary Sciences)

氷には17種類もの多形があるが、高圧低温状態で現れるとされる氷XV相の構造と性質には多くの矛盾があり、氷の未解決問題の一つとなっていた。本研究では、氷XV相の低温高圧下で中性子回折の直接観察を行い、氷XV相が異なる水素配置を持つ複数のドメインからなる部分秩序相であることを明らかにした。この結果は氷XV相に関する過去の研究の矛盾点を解消でき、さらに、氷の多形において秩序相,無秩序相に加え、部分秩序相という第3の状態を考慮に入れる必要があることを示唆するものである。

論文

Synthesis, structure, and pressure-induced polymerization of Li$$_{3}$$Fe(CN)$$_{6}$$ accompanied with enhanced conductivity

Li, K.*; Zheng, H.*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; Tulk, C. A.*; Molaison, J.*; Feygenson, M.*; Ivanov, I. N.*; Yang, W.*; Mao, H.-K.*

Inorganic Chemistry, 54(23), p.11276 - 11282, 2015/12

https://doi.org/10.1021/acs.inorgchem.5b01851
 被引用回数：5 パーセンタイル：64.45(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

3重結合における圧力誘起重合は共役二重結合を引き起こすと考えられている。比較的低い圧力において重合を起こす金属シアン化物を探索するために、無水のLi$$_{3}$$Fe(CN)$$_{6}$$を合成し、その結晶構造を調べた。実験の結果、CN$$^{-}$$の不可逆な結合が、工業的な装置でも実現できるほど低い圧力で達成された。それに伴い電気伝導度は3倍に増加し、重合化したLi$$_{3}$$Fe(CN)$$_{6}$$はリチウムイオン電池の電極として使える可能性がある。

論文

Magnetic phase diagram and change in 5f electronic states in NpNiGa$$_{5}$$

本多 史憲; 目時 直人; 金子 耕士; 浄念 信太郎; 山本 悦嗣; 青木 大*; 塩川 佳伸*; 塩川 佳伸; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.1009 - 1010, 2006/05

https://doi.org/10.1016/j.physb.2006.01.471
 被引用回数：6 パーセンタイル：66.54(Physics, Condensed Matter)

NpNiGa$$_{5}$$は低温で強磁性と隣り合うモーメント同士が約80度傾いた反強磁性の2つの磁気秩序を示す。それぞれの相の磁場や温度に対する安定性と相転移における5$$f$$電子状態の変化を調べることを目的として、強磁場下における中性子回折実験を行った。この実験からNpNiGa$$_{5}$$の磁場-温度相図を作成し、磁場中で反強磁性から強磁性へのメタ磁性転移を示すことを明らかにした。またこの転移において、反強磁性が消失するだけでなく、強磁性による磁気散乱強度が減少することを見いだした。これは反強磁性-強磁性の転移に伴いNpの磁気モーメントの大きさが急激に変化することを意味しており、NpNiGa$$_{5}$$の5$$f$$電子の状態が高磁気モーメント状態(反強磁性相)から低磁気モーメント状態(強磁性相)へ変化したことを示唆している。

論文

Crystal and magnetic structure in the itinerant 5$$f$$ antiferromagnet UCr$$_2$$Si$$_2$$

松田 達磨; 目時 直人; 芳賀 芳範; 池田 修悟; 金子 耕士; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(28), p.S2023 - S2027, 2003/07

https://doi.org/10.1088/0953-8984/15/28/319
 被引用回数：1 パーセンタイル：90.98(Physics, Condensed Matter)

UT$$_2$$X$$_2$$(T: 遷移金属,X: Si, Ge)は、強相関電子系化合物として系統的に研究がなされているが、その中でUCr2$$_2$$Si$$_2$$は、ネール温度30Kの反強磁性体である。われわれはこの物質について初めて単結晶育成を行い、物性を調べてきた。その結果輸送特性から新たに$$T_a$$=210Kにおいて構造相転移を示唆する結果を得た。このことから、中性子回折実験により結晶構造及び低温秩序相における磁気構造を調べた。その結果、高温の正方晶から$$T_a$$以下において三斜晶へ転移することがわかった。さらに転移は一次転移を示唆するヒステリシスを持つことがあきらかとなった。また磁気構造は$$Q$$=[-1/2, 1/2, 0]の反強磁性秩序であることがわかった。このことは、これまでにUT$$_2$$X$$_2$$では見られなかった磁気構造である。

口頭

Neutron diffraction experiment on $$delta$$-AlOOH and investigation of symmetrization of hydrogen bond

佐野 亜沙美; 服部 高典

no journal, , 

地球の下部マントルに相当する高温・高圧力下で安定であると報告されている鉱物にはいくつかあるが、第一原理計算によりその全てにおいて水素結合の対称化がおきていると予言されている。このうち$$delta$$-AlOOHでは、高圧下におけるX線回折実験やブルリアン散乱により、圧縮挙動や音速の変化が報告されている。本研究ではこれらの物性変化と、水素結合の対称化の関連を探るために、J-PARC、物質・生命科学実験施設の超高圧中性子回折装置PLANET高圧下中性子散乱実験を行った。実験では、$$delta$$-AlOOHについて、021反射の強度が高圧下で弱くなっていくのが観察された。これは$$P2_{1}nm$$から$$Pnnm$$への相転移を示唆しており、以前の単結晶X線回折実験の結果と調和的である。一方、差フーリエ解析では、水素の分布が二つの山をもっているのが確認され、$$Pnnm$$への相転移は水素がディスオーダーしたことによるものと考えられる。D化した試料では相転移圧が高圧側に移動することも明らかになった。

口頭

$$delta$$-AlOOHにおける水素結合の対称化と同位体効果

佐野 亜沙美; 服部 高典

no journal, , 

水素は、鉱物のフレームワーク中に水素結合として取り込まれ地球深部に存在している。圧力を印可した場合の水素結合の変化は鉱物の結晶構造により様々であるが、最も興味深い現象のひとつが、水素が二つの酸素間の中心に位置する"対称化"である。本研究では、含水鉱物$$delta$$-AlOOHについて、これまで報告されている高圧下における物性の変化と水素結合の対称化の関連を明らかにするために、高圧下における中性子回折実験を行い、水素位置の決定を試みた。高圧下における粉末中性子回折実験はJ-PARC、MLF内BL11(PLANET)にて行った。実験の結果、$$delta$$-AlOOHでは、021反射の消失が8.4GPa以上で確認され、先行研究同様Pnnmへの相転移が示唆された。一方、重水素化物では相転移圧はより高く、12.1GPaであった。発表では差フーリエ解析による水素の核密度の分布の詳細を示すとともに、物性変化との関連、同位体効果について議論を行う。

口頭

Development and application of pulsed magnet system up to 30 tesla for neutron scattering experiment

渡辺 真朗; 野尻 浩之*; 木原 工*

no journal, , 

これまで17テスラまでの超伝導DC磁石が中性子散乱実験のために開発されている。MLFでは、試料環境(SE)チームがSE装置として7テスラまでの超伝導DC磁石を運用しているが、一部のユーザーから、より高い磁場環境が要求されている。しかし、20テスラ以上を発生させるには、超伝導技術の摘要は困難で、大スペースを必要とする大型システムの構築が要求されるが、コスト、スペースの観点で非現実的である。そこでMLFでは、強磁場環境SE機器として、小エネルギー・小型化が可能なパルス磁場方式を採用することを決定し、開発を進めてきた。本発表では、新規に開発したコンパクトで可動式の30テスラを発生可能なパルスマグネットシステムについて報告する。

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