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論文

Evidence for momentum-dependent heavy fermionic electronic structures; Soft X-ray ARPES for the superconductor CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ in the normal state

中谷 泰博*; 荒谷 秀和*; 藤原 秀紀*; 森 健雄*; 鶴田 篤史*; 橘 祥一*; 山口 貴司*; 木須 孝幸*; 山崎 篤志*; 保井 晃*; et al.

Physical Review B, 97(11), p.115160_1 - 115160_7, 2018/03

AA2018-0003.pdf:1.65MB

 被引用回数:1 パーセンタイル:87.28(Materials Science, Multidisciplinary)

We present clear experimental evidence for the momentum-dependent heavy fermionic electronic structures of the 4${it f}$-based strongly correlated system CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ by soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy. A comparison between the experimental three-dimensional quasiparticle dispersion of LaNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ and CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$ has revealed that heavy fermionic electronic structures are seen in the region surrounding at a specific momentum. Furthermore, the wave vectors between the observed "heavy spots" are consistent with a result of neutron scattering reflecting magnetic correlations, which could be a trigger of the superconductivity in CeNi$$_{2}$$Ge$$_{2}$$.

論文

$$^{238}$$U M$"o$ssbauer study on the magnetic properties of uranium-based heavy fermion superconductors

筒井 智嗣; 中田 正美; 那須 三郎*; 芳賀 芳範; 本間 徹生; 山本 悦嗣; 大國 仁*; 大貫 惇睦

Hyperfine Interactions, 126(1-4), p.335 - 340, 2000/07

 被引用回数:6 パーセンタイル:60.66

重い電子系化合物の磁性核のメスバウアー分光による研究は、イッテルビウム(Yb)金属間化合物でかなり精力的に研究が行なわれてきた。しかしながら、ウラン金属間化合物、特に磁性や超伝導で興味深い物性を示す重い電子系超伝導体についてのウランのメスバウアー分光はこれまで行なわれたことがなかった。本研究では、ウランの重い電子系超伝導体であるUPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$およびURu$$_{2}$$Si$$_{2}$$について$$^{238}$$Uメスバウアー分光を行った。その結果、どちらの化合物においても反強磁性状態だけでなく、常磁性状態でも常磁性緩和による内部磁場が観測された。観測された温度は重い電子の形成に相関があると考えられる帯磁率が極大になる温度付近であることから、観測された常磁性緩和と重い電子の形成には密接な関係があると考えられる。

論文

$$^{238}$$U M$"o$ssbauer spectrosopic study of UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$ and URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$

筒井 智嗣; 中田 正美; 那須 三郎*; 芳賀 芳範; 本間 徹生; 山本 悦嗣; 大國 仁*; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.242 - 243, 2000/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:76.9(Physics, Condensed Matter)

重い電子系超伝導化合物UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$及びURu$$_{2}$$Si$$_{2}$$$$^{238}$$Uメスバウアー分光を行った。これらの化合物はこれまでの研究によりその磁性を超伝導はウランの5f電子が担っていることが明らかとなってきている。しかしながら、これらの化合物に関する微視的電子状態の研究(おもにNMR)ではウランの5f電子の状態を直接観測するような測定手法は行われていなかった。われわれはウランの5f電子の状態を直接知ることができる$$^{238}$$Uメスバウアー分光を用いて、これらの物性、おもに磁性について調べてきた。その結果、常磁性状態で常磁性緩和による内部磁場が観測され、その観測される温度領域からこの常磁性緩和は重い電子の形成過程を関連する現象であると結論づけた。

論文

Neutron scattering studies on heavy fermion superconductors

目時 直人; 小池 良浩; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 本間 徹生; 大貫 惇睦; 木村 憲彰*; 前沢 邦夫*

Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.987 - 988, 2000/06

 被引用回数:1 パーセンタイル:90.91(Physics, Condensed Matter)

近年行った重い電子系超伝導体の中性子散乱実験による研究について、磁気及び超伝導秩序変数の結合、磁気励起に観察された超伝導ギャップ、そして弱反強磁性秩序の特異な性質に関して報告する。

論文

Neutron scattering studies on heavy-fermion superconductors

目時 直人; 小池 良浩; 芳賀 芳範; 本間 徹生; 佐藤 真直; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 280(1-4), p.362 - 367, 2000/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:76.9(Physics, Condensed Matter)

近年行った重い電子系超伝導体の中性子散乱実験による研究について、磁気及び超伝導秩序変数の結合、磁気励起に観察された超電導ギャップ、そして弱反強磁性秩序の特異な性質に関して報告する。

論文

Interplay between magnetism and superconductivity in URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$ studied by neutron scattering experiments

本間 徹生*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 目時 直人; 小池 良浩*; 大國 仁*; 鈴木 悟仁*; 大貫 惇睦*

Journal of the Physical Society of Japan, 68(2), p.338 - 341, 1999/02

 被引用回数:27 パーセンタイル:11.6(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$における超伝導状態(T$$_{c}$$~1.3K)は、非常に小さな磁気モーメント($$mu$$$$_{ord}$$~0.03$$mu$$$$_{B}$$/U)をもつ反強磁性秩序(T$$_{N}$$=17.5K)と共存している。重い電子系超伝導体における超伝導の起源は、従来のBCS理論によるフォノンとは異なり磁気的な揺らぎがクーパー対形成にかかわっていると認識されている。そこでURu$$_{2}$$Si$$_{2}$$における磁性と超伝導の相関を明らかにするために、中性子散乱実験による磁気散乱の研究を行った。その結果、純良単結晶試料において磁気弾性散乱(100)のピーク強度が超伝導転移点T$$_{c}$$以下で減少することを見いだした。これは、URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$において磁性と超伝導のオーダーパラメータが結合していることを示す直接的な証拠である。この超伝導転移に伴う磁気散乱の異常は、磁性と超伝導が共存している他のウラン化合物超電導体においても観測されており、重い電子系ウラン化合物超電導体に共通した性質であることが明らかとなった。

論文

Neutron scattering study on heavy fermion superconductors

目時 直人; 小池 良浩*; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*

Physica B; Condensed Matter, 259-261, p.660 - 661, 1999/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:82.8(Physics, Condensed Matter)

われわれの最近の研究から重い電子系超伝導体UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$の磁気励起スペクトルに超伝導ギャップが出現することを発見した。今までの実験では反強磁性ブラッグ点近傍のみに磁気励起が観察されていた。今回装置の感度を上げ、より広い波数領域にまで測定範囲を広げたところ、UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$の磁気秩序とは異なる反強磁性モード(0.5 0 0.5)においても超伝導転移にともなってギャップを示すことを発見した。

論文

Superconducting energy gap observed in the magnetic excitation spectra of a heavy fermion superconductor UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$

目時 直人; 芳賀 芳範; 小池 良浩*; 大貫 惇睦*

Physical Review Letters, 80(24), p.5417 - 5420, 1998/06

 被引用回数:93 パーセンタイル:7.1(Physics, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$において超伝導転移温度T$$_{c}$$以下で反強磁性ピーク強度が1%減少することを観察した。これは磁気及び超伝導秩序パラメータの結合によって理解できる。同じ現象をUPt$$_{3}$$やUNi$$_{2}$$Al$$_{3}$$においても観察し、これが重い電子系超伝導体において特徴的な現象であること、またピーク強度の減少と磁気モーメントの大きさに相関があることを明らかにした。さらにT$$_{c}$$以下で磁気励起スペクトルに0.4meVのギャップが生じることを発見した。このギャップは2k$$_{B}$$T$$_{c}$$に相当し、BCS理論の3.5k$$_{B}$$T$$_{c}$$よりも小さい。ギャップはT$$_{c}$$以下0から連続的に増加し、H$$_{c2}$$以上の磁場で消失する。これらの結果から超伝導ギャップであると結論した。重い電子系超伝導体の超伝導ギャップは本研究によって初めて観察された。ギャップの大きさは波数に依存し、この化合物の異方的ギャップを反映していると思われる。

論文

Interplay between magnetism and superconductivity in a heavy fermion superconductor UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$

小池 良浩*; 目時 直人; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦*; 森井 幸生

Physica B; Condensed Matter, 241-243, p.823 - 825, 1998/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Condensed Matter)

重い電子系超伝導体UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$の反強磁性秩序と超伝導の相関を調べるために中性子散乱実験を行った。その結果(000.5)(100.5)及び(001.5)反強磁性ピークの強度が超伝導転移温度T$$_{c}$$以下で1%減少することを観察した。これは磁気及び超伝導秩序変数の結合によって理解できる。一方(001)核散乱ピークは温度変化を示さなかった。そのため観察された磁気ピーク強度の減少は超伝導転移に伴う微小な結晶のひずみや、中性子吸収断面積の変化等によるものではなく、磁気モーメントの減少によることが明らかになった。さらに中性子非弾性散乱実験の結果、反強磁性ブラッグ点ではT$$_{c}$$以下で超伝導ギャップが観察された。ギャップによる非弾性散乱ピークの積分強度はブラッグピークのそれに比例し、しかも(001)ではなんらシグナルは観察されなかったことから、この非弾性散乱ピークが磁気的な起源を持ち、反強磁性秩序と同じ対称性を持つ揺らぎによることが明らかになった。

口頭

Microscopic aspects of electronic inhomogeneity and anisotropic spin fluctuations near antiferromagnetic quantum critical point

酒井 宏典

no journal, , 

圧力や外部磁場、化学的置換により制御される量子臨界性は、重い電子系超伝導体と重要な関連性をもっている。系統的NMR研究により、XY型反強磁性スピン揺らぎがd波超伝導を安定化させることなどを明らかにしてきた。最近、圧力下においてCeRh$$_2$$Si$$_2$$におけるスピン揺らぎの異方性を調べた。さらに量子臨界金属として有名なCeCoIn$$_5$$における化学置換効果についても議論する。

口頭

近藤空孔の作り方; 重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$を例に

酒井 宏典

no journal, , 

重い電子系超伝導体CeCoIn$$_5$$のInサイトを少量SnやCdと置換すると、超伝導性が抑制されたり、反強磁性秩序が誘起されたりする。この置換効果を核四重極共鳴(NQR)法を用いて微視的に調べた。Sn系では、一様に電子相関が弱められて超伝導が抑制されるが、Cd系ではCd置換子の周りに局所的に磁気モーメントが発生しており、置換子からよく離れた電子状態は置換する前のCeCoIn$$_5$$における電子状態と同じであり、空間的に不均一な電子状態が実現していることがわかった。これは、非磁性Cd置換がCeCoIn$$_5$$の近藤混成効果を局所的に壊していることを表している。

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