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Sr
MnO
with weak magnetoresistanceSterling, T. C.*; Savici, A. T.*; 梶本 亮一; 池内 和彦*; Khan, N.*; Weber, F.*; Reznik, D.*
Communications Materials (Internet), 7, p.121_1 - 121_11, 2026/05
We investigated phonons and spin-phonon coupling in ferromagnetic colossal magnetoresistance (CMR) manganites LaSrMnO (
) that have a relatively small CMR associated with the melting of the magnetic order above room temperature. High-resolution neutron scattering experiments combined with density functional theory (DFT) show that the low-temperature ferromagnetic phase is conventional: neutron scattering intensities from phonons agree with DFT predictions, magnons follow sinusoidal dispersions, and no phonon-magnon hybridization occurs. Fluctuations of Mn moments and low-energy phonons involving Mn and La vibrations remain conventional in the high temperature paramagnetic phase, indicating that the Mn and La/Sr sublattices are not strongly perturbed by the melting of magnetic order. In sharp contrast, the Jahn-Teller active optical oxygen vibrations collapse entirely above the Curie temperature, in spite of the low CMR in these compositions, with at least part of the lost spectral weight reappearing as quasielastic scattering. We attribute this highly anomalous behavior to giant electron-phonon coupling (EPC) in the charge and/or orbital channel. It drives cooperative diffusive motion of quasistatic carrier-trapping oxygen sublattice distortions once ferromagnetism disappears. We hypothesize that the magnitude of magnetoresistance correlates with the rate of this diffusion rather than with the strength of Jahn-Teller EPC.
青柳 和平; 田村 友識; 尾崎 裕介; 石井 英一; 本島 貴之*; 菅原 健太郎*
第51回岩盤力学に関するシンポジウム講演論文集(インターネット), p.119 - 124, 2025/12
高レベル放射性廃棄物の地層処分において、処分場設計や施工時の坑道や処分孔の掘削可否の判断根拠として、坑道掘削時に生じる掘削損傷領域(EDZ)の発達状況を把握することが重要である。本研究では、幌延深地層研究センターで現在掘削中の深度500mの双設坑道を対象として、三次元で掘削の進捗を再現した水理・力学連成解析によりEDZの発達と吹付けコンクリートに作用する応力や坑道の変位を予測した。結果として、EDZは坑道側壁面において約1.5
2.0mの範囲で発達すると予測した。また、吹付けコンクリートに作用する応力は、設計規準強度より計算される終局限界よりも小さく、変位も小さいことから、支保の安定性も見込めることを予測した。
社本 真一; Shin, K.*; 赤津 光洋*; 今井 正樹; 植田 大地*; 横尾 哲也*; 根本 祐一*; Hassan, A. M. A.*; Chang, L.-J.*; 家田 淳一; et al.
Applied Physics Letters, 127(13), p.132403_1 - 132403_5, 2025/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Applied)FeTiO is an ilumenite antiferromagnetic insulator with Fe
. Two-dimensional ferromagnetic honeycomb layers are antifferomagnetically stacked along the 
-axis. The magnetic Bragg peak intensity is enhanced by ultrasound injection up to 300 % on the FeTiO crystal at low temperatures. The large enhancement is attributed to the large spin-lattice coupling of Fe in FeTiO. The enhancement is lost above 35 K, suggesting that the energy splitting of the Fe levels by the spin-orbit coupling is about 35 K. This finding opens a possibility for high efficiency acoustic spin pumping.
Kim, M.*; Lee, C.*; 杉田 裕; Kim, J.-S.*; Jeon, M.-K.*
Geomechanics for Energy and the Environment, 41, p.100628_1 - 100628_9, 2025/03
被引用回数：2 パーセンタイル：53.68(Energy & Fuels)この研究では、DECOVALEX-2023プロジェクトの一環として幌延の地下研究施設で実施された実規模大の人工バリア試験の数値解析を使用して、非等温二相流のモデリングに対する主要変数の選択の影響を調査した。検証済みの数値モデルを使用して、人工バリアシステム内の不均質多孔質媒体の熱-水連成挙動を解析した。支配方程式を離散化する際の2つの異なる主要変数スキームを比較したところ、結果に大きな違いがあることが明らかになった。
Ding, H.*; 伊藤 啓太*; 遠藤 恭*; 高梨 弘毅; 関 剛斎*
Journal of Physics D; Applied Physics, 57(38), p.385002_1 - 385002_10, 2024/09
被引用回数：4 パーセンタイル：41.54(Physics, Applied)This paper reports the systematic study on the structure, magnetic properties and magnetoelastic properties for the Fe
Ga (001) thin films epitaxially grown on the different substrates of GaAs(001) and MgO(001) using the sputtering technique. The alloy composition dependence of effective magnetoelastic coupling coefficient B
along the FeGa [110] direction indicated that the largest magnetoelastic coupling was obtained for the Fe-Ga layer with x = 30 grown on the MgO substrate. Considering the results of structural analysis and magnetization measurement, the different crystallite sizes depending on the kind of substrate may give rise to the different magnetoelastic coupling strengths between the Fe-Ga layers on the MgO and the GaAs. The magnetostriction along the FeGa [111] direction was also estimated with the assumption of plausible elastic property of Fe-Ga, and showed the values comparable to the reported value of bulk Fe-Ga. This means the large magnetostriction can be obtained even for the Fe-Ga thin films epitaxially grown not only on the GaAs(001) but also on the MgO(001). The findings in this work will give a guideline for designing spintronic applications with a Fe-Ga layer exhibiting a large magnetoelastic coupling.
sp
HRL澤田 淳; 坂本 和彦*; 綿引 孝宜*; 今井 久*
SKB P-17-06, 154 Pages, 2023/08
An aim of Task 8, which was 8th modeling task of the SKB Task Forces on Groundwater Flow and Transport of Solutes, was to improve the knowledge of the bedrock-bentonite interface with regard to groundwater flow, mainly based on a set of data obtained by Bentonite Rock Interaction Experiment (BRIE) at sp. JAEA had developed an approach to Task 8 assuming that the discrete features dominate the delivery of groundwater to the bentonite columns emplaced into the vertically drilled boreholes from TASO tunnel floor, resulting in heterogeneous bentonite wetting behavior. This assumption was implemented as a FracMan Discrete Fracture Network (DFN) model for groundwater flow. Due to the assumption, no permeable rock matrix was implemented. The variability and uncertainty of this stochastic "HydroDFN" model was constrained by conditioning the model to match measured fracture location and orientation, and specific capacity (transmissivity) data observed at five probe boreholes. Groundwater from the HydroDFN being delivered to the bentonite columns, was modeled using Thames code with implementing a specific feature at the interface between the fractured rock mass and the bentonite. This modeling approach and the assumption of fracture dominated bentonite wetting appears to be able to provide a reasonable approximation to the observed heterogeneous bentonite wetting behavior of BRIE. We would suggest that a systematic investigation at pilot holes, including both geological mapping of the fractures and also testing of the hydraulic properties, might be required to get more practical prediction of heterogeneous wetting behavior in bentonite, as observed in BRIE.
P, NiP, and PdSi大貫 惇睦*; 仲村 愛*; 青木 大*; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; 播磨 尚朝*; 竹内 徹也*; 金子 良夫*
Journal of the Physical Society of Japan, 91(6), p.064712_1 - 064712_10, 2022/06
被引用回数：3 パーセンタイル：30.27(Physics, Multidisciplinary)Fermi surface of noncentrocymmetric FeP, NiP and PdSi was studied by means of de Haas-van Alphen experiments. The splitting energy of Fermi surfaces due to antisymmetric spin-orbit coupling is estimated.
新井 陽介*; 黒田 健太*; 野本 拓也*; Tin, Z. H.*; 櫻木 俊輔*; Bareille, C.*; 明比 俊太朗*; 黒川 輝風*; 木下 雄斗*; Zhang, W.-L.*; et al.
Nature Materials, 21(4), p.410 - 415, 2022/04
被引用回数：18 パーセンタイル：74.02(Chemistry, Physical)Low-energy electronic structures of CeSb which shows multiple phase transitions known as devil's staircase were examined by combination of laser angle-resolved photoemission, Raman and neutron scattering spectroscopies. A new type of electron-boson coupling between the mobile electrons and quadrupole CEF-excitations of the 4f orbitals was found. The coupling is exceedingly strong and exhibits anomalous step-like enhancement during the devil's staircase transition, unveiling a new type of quasiparticle, named multipole polaron.
Li, C.-Y.; 内堀 昭寛; 高田 孝; Pellegrini, M.*; Erkan, N.*; 岡本 孝司*
第25回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集(インターネット), 4 Pages, 2021/07
溶融炉心の原子炉容器内保持を達成するためには、デブリベッドの安定冷却と再臨界回避が重要である。本研究では、異なる物質から構成され、密度成層化したデブリベッドの挙動を評価するため、数値流体力学(CFD),個別要素法(DEM),モンテカルロ法を連成させた解析手法を構築した。本解析手法により、デブリベッドにおける密度成層化の挙動等を解析できることを確認した。
-electron states of heavy-fermion superconductor NpPd
Al and rare-earth- and actinide-based isostructural compounds目時 直人
Journal of the Physical Society of Japan, 89(2), p.025001_1 - 025001_2, 2020/02
被引用回数：1 パーセンタイル：8.31(Physics, Multidisciplinary)重い電子系超伝導体NpPdAl及び同じ結晶構造を持つ関連物質の電子状態について、
と
-結合描像の間に良い対応関係が成り立つことがわかった。これらの物質の希土類及びアクチノイド元素は正方晶の点群
の対称性をもつ強い一軸的な点電荷ポテンシャルの影響を受けている。一連の化合物は電子数
(
)の増加に伴う
系として考えられ、その電子状態の系統的な変化は結合描像によってよく表現される。一方、この電子状態の変化は、
系のCePdAlの3つの軌道
,及び
に、
の電子を個詰める-結合描像によって説明でき、両者の間に物理的な関連が認められる。
堂田 哲広; 檜山 智之; 田中 正暁; 大島 宏之; Thomas, J.*; Vilim, R. B.*
Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR-17) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2017/06
ナトリウム冷却高速炉は全電源喪失に至った場合でも自然循環によって炉心崩壊熱を除去することが期待される。原子炉安全の観点から、この場合の炉心最高温度は正確に評価されなければならない。このため、1次元プラント動特性解析コードSuper-COPDに3次元CFD解析コードAQUAを連成させ、自然循環時のプラント全体の熱流動を評価できる解析手法の開発を行っている。本研究では、開発中の連成コードの妥当性を確認するため、EBR-IIプラントで実施された自然循環崩壊熱除去試験の解析を実施した。その結果、得られた解析結果は測定データとよく一致し、連成コードの妥当性が確認された。
-electron systems久保 勝規; 堀田 貴嗣
Physica B; Condensed Matter, 378-380, p.1081 - 1082, 2006/05
被引用回数：6 パーセンタイル：29.76(Physics, Condensed Matter)電子系における多極子秩序を微視的観点から明らかにするために、われわれは-結合描像に基づいた
モデルを、単純立方格子,体心立方格子,面心立方格子の3種類の格子の場合について解析した。このモデルは、
結合を介した跳び移り積分を持つが、われわれはそのに関する2次摂動論を用いて、それぞれの格子における有効モデルを導出した。さらに、それらの有効モデルに対して平均場近似を適用し、単純立方格子では
反強四極子転移、面心立方格子では
反強八極子転移、面心立方格子では縦型の三重変調
八極子転移が起こることがわかった。
永島 芳彦*; 伊藤 公孝*; 伊藤 早苗*; 藤澤 彰英*; 星野 克道; 高瀬 雄一*; 矢木 雅敏*; 江尻 晶*; 居田 克巳*; 篠原 孝司; et al.
Plasma Physics and Controlled Fusion, 48(4), p.S1 - S15, 2006/04
被引用回数：37 パーセンタイル：73.63(Physics, Fluids & Plasmas)JFT-2Mトカマクのオーミック加熱プラズマの浮遊ポテンシャル揺動にバイスぺクトル解析を適用した結果について述べる。最外殻磁気面の内側で浮遊電位揺動中に帯状流の一種と考えられている測地的音波の周波数を持つコヒーレントなモードが観測された。二乗バイコヒーレンスの計算によりそのコヒーレントな揺動と背景揺動(ドリフト波乱流揺動を含むと推定)の間に有意な非線形結合が示された。全バイコヒーレンスは、コヒーレントなモードの振幅の2乗に比例していること、及びコヒーレントなモードは一定値
のバイフェイズを持つことなどの測定結果は、長谷川-三間モデルによるドリフト波-帯状流系の理論的予測と整合することがわかった。
ions with excited H atoms島倉 紀之*; 本間 真由美*; 久保 博孝
Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.7, p.199 - 202, 2006/00
トカマク実験装置のダイバータプラズマでは、C IV n=6-7(722.6 nm)とn=5-6(466.0nm)のスペクトル線が、C IVの基底状態からの電子衝突励起のみを考えた場合に予想されるより、非常に強く現れる場合がある。これは、Cがn=2に励起した水素原子と衝突し、電子を捕獲することによって起きると考えられる。このスペクトル線は、可視領域にあるので、ダイバータプラズマにおける高電離炭素イオンの挙動診断に非常に便利に利用できる。この利用のためにはCイオンと励起水素原子(H*(n=2))の衝突による電子捕獲断面積が必要となるが、今まで多価イオンと励起水素原子の衝突による電子捕獲断面積に対する定量的な評価は行われていなかった。ここでは、Cイオンと励起水素原子(H*(n=2))の衝突による電子捕獲断面積を60-6000eV/amuの衝突エネルギー領域において分子基底展開緊密結合法を用いて計算した結果について報告する。
関 正美; 森山 伸一; 篠崎 信一; 長谷川 浩一; 平内 慎一; 横倉 賢治; 下野 貢; 寺門 正之; 藤井 常幸
Fusion Engineering and Design, 74(1-4), p.273 - 277, 2005/11
被引用回数：3 パーセンタイル：23.04(Nuclear Science & Technology)LHアンテナはJT-60Uでの電流駆動実験等に対して貢献してきたが、LHアンテナ開口部は熱負荷でダメージを受け、入射パワーは年々低下してきた。入射パワーを回復するために、世界的にも初めての試みとなるLHアンテナ開口部に炭素製グリルを取付ける改造をした。炭素材は高耐熱性を持ち、かつプラズマの閉じ込め性能劣化させない低Z材である。炭素製グリルは、ベースフレームと高周波接触子それに炭素製先端部から成る。ベースフレームは既設のLHアンテナ開口部へ溶接され、高周波接触子はベースフレームと炭素製先端部の間の電気接触を改善する。先端部はグラファイトあるいは炭素繊維材から作られ、交換可能とするためボルトでベースフレームに取付けられるように工夫した。また実験実施後にグラファイトと炭素繊維材からできた先端部の性能を比較することができる。取付け工事の後、コンディショニングが順調に進捗し、プラズマの位置を制御することで良好な結合特性を実現し、高周波エネルギー最大約5MJのプラズマへの入射を達成した。さらに予想通りプラズマ電流を駆動していることを観測し、炭素製グリル付きLHアンテナの基本性能を確認した。
-
model for octupole ordering in NpO久保 勝規; 堀田 貴嗣
Physical Review B, 72(13), p.132411_1 - 132411_4, 2005/10
被引用回数：39 パーセンタイル：77.34(Materials Science, Multidisciplinary)NpOの八極子秩序の起源を探るために、ネプツニウムの
軌道と酸素の
軌道から構成される微視的なモデルを提案する。このモデルの多極子秩序の可能性を調べるために、われわれは-軌道間の跳び移り積分に対する4次摂動論を用いて、有効多極子相互作用モデルを導出した。この有効モデルを数値的に解析した結果、反強八極子秩序が起こる傾向を見いだした。
-electron systems on the basis of a - coupling scheme久保 勝規; 堀田 貴嗣
Physical Review B, 72(14), p.144401_1 - 144401_12, 2005/10
被引用回数：32 パーセンタイル：72.77(Materials Science, Multidisciplinary)電子系の多極子秩序を格子構造に着目し、微視的な観点から調べた。そのために、まず-結合描像に基づいて、単純立方格子,体心立方格子,面心立方格子上の強束縛モデルを構築した。次に、これらのモデルの強結合極限での有効モデルを、電子の跳び移り積分に対する2次摂動論によって導出した。これらの有効モデルに対して平均場近似を適用した結果、格子構造に依存して異なる多極子秩序状態が実現することがわかった。単純立方格子ではの反強四極子転移がある温度で起こり、さらに低温で強磁性転移が起こる。体心立方格子ではの反強八極子転移が最初に起こり、さらに強磁性転移が起こる。面心立方格子では縦型の三重変調したの八極子転移が起こる。
久保 勝規; 堀田 貴嗣
Physical Review B, 71(14), p.140404_1 - 140404_4, 2005/04
被引用回数：65 パーセンタイル：87.06(Materials Science, Multidisciplinary)NpOの秩序相を微視的な観点から理解するために、-結合描像に基づいた面心立方格子上の電子モデルを調べた。まずはじめに強結合極限での有効多極子相互作用モデルを導出し、それを数値的に解析することにより、
モーメント間とモーメント間の相互作用が基底状態で有効に働いていることがわかった。さらにこれらの相互作用のみを残した簡単化したモデルに対して平均場近似を適用した結果、NpOでは縦型のtriple-
八極子秩序が、多極子相互作用とモーメントの異方性によって実現していることがわかった。
交換過程を含む大気-土壌-植生モデル; SOLVEG2の開発データベース整備永井 晴康
RIST News, (39), p.10 - 22, 2005/03
大気と陸面間の熱,水及びCO交換を研究するために、新しい大気-土壌-植生モデルSOLVEG2(SOLVEGバージョン2)の開発を行った。モデルは、大気,土壌,植生それぞれについての1次元多層サブモデルからなる。また、モデルは、植生層内の日射及び長波放射の伝達、及び大気,土壌,植生間のCO交換を計算する精緻な過程も含んでいる。本モデルは、通常の使用では気象データを上部境界条件として接地層大気,土壌及び植生層変数の鉛直分布を計算するだけであるが、3次元の大気モデルと結合して計算を行う機能も有する。
原田 正英; 渡辺 昇; 勅使河原 誠; 甲斐 哲也; 池田 裕二郎
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 539(1-2), p.345 - 362, 2005/02
被引用回数：28 パーセンタイル：84.22(Instruments & Instrumentation)パラ水素濃度,デカップリングエネルギー,モデレータサイズ/形状及び反射体物質をパラメータとし、非結合型水素モデレータのニュートロニクス特性を評価した。異なるパラ水素濃度での中性子エネルギースペクトルは、修正マクスウェル関数を用いて特徴づけられることを示した。また、100%パラ水素モデレータが、最小パルス幅と最小パルステールでかつ、最高ピーク強度を与えることを示した。反射体によるパルスの広がりは、デカップラーを通してモデレータに流入するソース中性子の時間分布によって、説明できることを示し、時間分布に対する反射体材料依存性について明らかにした。デカップリングエネルギーが1eV以上の場合、中性子強度は大きく減少し、パルス幅やパルステールに大きな改善が見られないことを示した。さらに、直方体型及び水筒型モデレータに対する最適なモデレータ厚さについても検討を加えた。
