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論文

NMR evidence for full-gap spin-triplet superconducting state in UBe$$_{13}$$

南 晶子*; 松野 治貴*; 森田 恭平*; 松木 麟太朗*; 小手川 恒*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 藤 秀樹*

Journal of the Physical Society of Japan, 95(7), p.074711_1 - 074711_11, 2026/07

https://doi.org/10.7566/JPSJ.95.074711
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

We performed $$^{9}$$Be-NMR measurements on UBe$$_{13}$$ to probe its superconducting state. The Knight shift behavior indicates spin-triplet pairing with anisotropic spin susceptibility reduction below $$T^*$$, providing strong evidence for a triplet state. The $$1/T_1$$ data support a multiband, fully gapped model, and symmetry analysis suggests an $$A_{1u} + alpha E_u(1)$$ order parameter, consistent with a fully gapped spin-triplet topological superconductor.

論文

Design of a storage ring based on a fixed-field alternating-gradient configuration with an internal target for heavy-ion beams with stochastic charge state conversions

石 禎浩*; 上杉 智教*; 森 義治*; 西尾 勝久

Physical Review Accelerators and Beams (Internet), 29(5), p.050101_1 - 050101_14, 2026/05

https://doi.org/10.1103/th5l-mq3q
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

In heavy-ion accelerators used for radioactive isotope production, the accelerated beam is typically directed onto a target and then discarded in a beam dump. To make more efficient use of the beam, recycling of the beam passed through the target is proposed in the framework of the so-called energy recovery internal target (ERIT). In the ERIT system, the target is irradiated by a circulating beam, while the energy lost in the target is recovered using rf cavities. So far, such a system has been realized only for proton beams. Here, an ERIT system for heavy-ion beams is demonstrated for the first time. A major challenge is the circulation of ions with multiple atomic charge states. After passing through the target, ions rapidly reach an equilibrated charge-state distribution, independent of the initial charge state. This stochastic charge-state conversion (SCSC) leads to rapid beam-emittance growth. To mitigate this effect, we develop a method to match the closed orbits and betatron functions of different charge states at the target location, based on a scaling fixed-field alternating-gradient (FFA) lattice. We present the design of such an FFA ring and show, through 6D beam-tracking simulations, that the transverse emittance growth induced by SCSC can be significantly reduced over a practical number of turns, whereas longitudinal emittance growth remains significant and is discussed separately.

論文

Field-induced anomaly in the anisotropic non-Fermi-liquid normal state of UBe$$_{13}$$

清水 悠晴*; 橘高 俊一郎*; 河野 洋平*; 中村 翔太*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 町田 一成*; 網塚 浩*; 榊原 俊朗*

Physical Review B, 112(24), p.245157_1 - 245157_10, 2025/12

https://doi.org/10.1103/bxq6-tznr
 被引用回数：1 パーセンタイル：24.47(Materials Science, Multidisciplinary)

We report the results of high-resolution dc magnetization and specific heat measurements on the unconventional superconductor UBe$$_{13}$$.Suppression of the non-Fermi-liquid behavior under field and a nontrivial fifth-order magnetic susceptibility were observed at low temperatures, suggesting the Fermi-surface reconstruction accompanying the crossover from non-Fermi-liquid to Fermi-liquid state in UBe$$_{13}$$.

論文

Revisiting $$^{9}$$Be nuclear magnetic resonance in UBe$$_{13}$$; Itinerant-localized duality and possible Fermi surface reconstruction at high magnetic field

松木 麟太朗*; 南 晶子*; 小手川 恒*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 藤 秀樹*

Journal of the Physical Society of Japan, 94(12), p.124702_1 - 124702_8, 2025/11

https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.124702
 被引用回数：1 パーセンタイル：34.76(Physics, Multidisciplinary)

We report on new results of $$^{9}$$Be nuclear magnetic resonance measurements conducted on a single crystal of the heavy fermion superconductor UBe$$_{13}$$. A comparison between the knight shift and the classical dipolar shift provides microscopic evidence for the nature of an itinerant-localized duality in UBe$$_{13}$$. Furthermore, a reconstruction of part of the multiple Fermi surfaces in the high-magnetic-field region is suggested.

論文

Upper limit for the $$^{248}$$Cm($$^{50}$$Ti,xn)$$^{298-x}$$Og reaction cross section

Gall, B. J.-P.*; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 豊嶋 厚史*; 他30名*

Journal of the Physical Society of Japan, 94(9), p.094201_1 - 094201_9, 2025/09

https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.094201
 被引用回数：3 パーセンタイル：68.00(Physics, Multidisciplinary)

$$^{50}$$Tiビームを$$^{248}$$Cm標的に照射してOg同位体を探索する実験を理化学研究所の仁科加速器科学研究センターにて実施した。準弾性後方散乱の励起関数から導出した準弾性散乱障壁分布より最適ビームエネルギーを決定した。実験の結果、Og同位体の崩壊は見つからず、1事象検出断面積として0.27pb、1$$sigma$$信頼度の断面積上限値として0.50pbの値を見積もることができた。

論文

Local structure analysis of heavy fermion Ce$$_2$$Pt$$_6$$Ga$$_{15}$$ with a honeycomb structure using extended X-ray absorption fine structure

松本 裕司*; 渡部 悠貴*; Iesari, F.*; 大角 将勝*; 太田 玖吾*; 芳賀 芳範; 畑田 圭介*; 岡島 敏浩*

Metals, 15(4), p.436_1 - 436_13, 2025/04

https://doi.org/10.3390/met15040436
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)

A heavy fermion system Ce$$_2$$Pt$$_6$$Ga$$_{15}$$ is studied by the extended X-ray absorption fine structure (EXAFS). The spectra show that cerium is in trivalent state. On the other hand, EXAFS result is well explained by the proposed structure model with the honeycomb arrangement.

報告書

セメント固化におけるペーストの流動性に影響する化学物質についての調査

谷口 拓海; 松本 早織; 平木 義久; 佐藤 淳也; 藤田 英樹*; 金田 由久*; 黒木 亮一郎; 大杉 武史

JAEA-Review 2024-059, 20 Pages, 2025/03

JAEA-Review-2024-059.pdf:1.0MB

廃棄物のセメント固化で求められる基本的な性能である硬化前の流動性および硬化後の強度特性は、廃棄物に含まれる物質や成分などの化学的作用の影響を受けることが予想される。硬化前の流動性および硬化後の強度特性はセメントの硬化速度に大きく影響されることから、セメントの硬化速度に影響を与える化学物質を対象に着目して既往の知見を調査し、取りまとめを行った。本報告書ではセメントの流動性に影響を及ぼす化学物質を大きく分類し、無機物質として(1)陰イオン種、(2)重金属等金属元素、(3)セメント混和剤として用いられる無機物質および(4)セメント混和剤として用いられる有機物質の4つに整理した。調査の結果、化学物質によって硬化を促進する効果と遅延する効果に大きく分類されることが分かったが、一部の化学物質ではその添加量によって硬化に与える影響が逆転するものも見られたことから、実際に化学物質を添加し、凝結時間測定を実施した。その結果、硬化促進に寄与するメカニズムが複数あることが分かった。セメントの硬化反応を阻害する化学物質を調査し、セメント固化における混入禁忌成分を検討するための情報を整理することができた。

論文

超重核研究のための多重反射型飛行時間測定式質量分光器

Schury, P.*; 伊藤 由太; 和田 道治*

日本物理学会誌, 80(2), p.72 - 78, 2025/02

https://doi.org/10.11316/butsuri.80.2_72

多重反射型飛行時間測定質量分析装置は、近年、超重核の研究において非常に有用となっている。この装置は各イオンを効率的に利用し、その動作は飛行時間(TOF)イオン衝突検出器に崩壊検出器を組み込むことを容易に実現できる。このようにして、TOF-崩壊相関を測定することで、低収量放射性イオンを安定分子イオンや雑音カウントから明確に区別することができる。この技術は最終的に113番元素Nh同位体や115番元素Mc同位体のような極めて低収量の原子核の研究にも応用可能となるだろう。

論文

Electronic phase diagram of itinerant electron metamagnet UCoAl

前田 瑞穂*; 松田 達磨*; 芳賀 芳範; 白崎 謙次*; 木村 憲彰*

Journal of the Physical Society of Japan, 94(2), p.024707_1 - 024707_6, 2025/01

https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.024707
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

We investigate the pressure dependence of the magnetoresistivity and Hall resistivity for an itinerant-electron metamagnet UCoAl. The first-order metamagnetic transition point varies as a function of hydrostatic pressure and terminates at the critical pressure 2.0 GPa. The electronic system, however, does not show criticality at this pressure but extends to higher pressures, unlike the usual quantum critical behavior.

論文

$$^{149}$$Sm synchrotron-radiation-based M$"{o}$ssbauer spectroscopy of Sm-based heavy fermion compounds

筒井 智嗣; 東中 隆二*; 水牧 仁一朗*; 小林 義男*; 中村 仁*; 伊藤 孝; 依田 芳卓*; 松田 達磨*; 青木 勇二*; 佐藤 英行*

Interactions (Internet), 245(1), p.9_1 - 9_10, 2024/12

https://doi.org/10.1007/s10751-024-01851-y

$$^{149}$$Sm synchrotron-radiation-based M$"{o}$ssbauer spectroscopy has been applied to Sm-based heavy fermion intermetallics, Sm$$Tr_2$$Al$$_{20}$$ ($$Tr$$ = Ti, V and Cr) and SmOs$$_{4}$$Sb$$_{12}$$. The isomer shifts obtained demonstrate that the Sm valence states in these compounds are intermediate. Since the difference of the isomer shifts in 22.502 keV $$^{149}$$Sm M$"{o}$ssbauer effect between Sm$$^{2+}$$ and Sm$$^{3+}$$ state is comparable to the 2nd order Doppler shift, consideration of the 2nd order Doppler shift is required to precisely discuss Sm valence state through the shifts of the M$"{o}$ssbauer spectra. In addition, the plots of the isomer shifts obtained by the M$"{o}$ssbauer spectroscopy against the Sm valence states estimated from Sm L-edge X-ray absorption spectroscopy exhibit a linear correlation except for that in SmOs$$_4$$Sb$$_{12}$$. This implies that the origin of the intermediate valence state in SmOs$$_4$$Sb$$_{12}$$ differs from that in Sm$$Tr_2$$Al$$_{20}$$ ($$Tr$$ = Ti, V and Cr).

論文

$$^{149}$$Sm synchrotron-radiation-based M$"{o}$ssbauer and $$mu^+$$SR studies of Sm$$_3$$Ru$$_4$$Ge$$_{13}$$

筒井 智嗣; 伊藤 孝; 中村 仁*; 吉田 実生*; 小林 義男*; 依田 芳卓*; 中村 惇平*; 幸田 章宏*; 東中 隆二*; 青木 大*; et al.

Interactions (Internet), 245(1), p.55_1 - 55_9, 2024/12

https://doi.org/10.1007/s10751-024-01900-6

$$^{149}$$Sm SR-based M$"{o}$ssbauer and muon spin relaxation ($$mu^+$$SR) spectroscopies have been applied to Sm$$_3$$Ru$$_4$$Ge$$_{13}$$. The temperature dependence of the $$^{149}$$Sm SR-based M$"{o}$ssbauer spectra in the paramagnetic state implies the presence of dynamical nuclear Zeeman and/or quadrupole interactions. The time differential $$mu^+$$SR spectra also exhibit a marked temperature dependence in the paramagnetic state, indicating the presence of magnetic fluctuation in Sm$$_3$$Ru$$_4$$Ge$$_{13}$$ at least. These results in the present work infer that the dynamical hyperfine interactions observed using the mutually complementary spectroscopic methods are connected with the mechanism of the heavy fermion behavior in Sm$$_3$$Ru$$_4$$Ge$$_{13}$$.

論文

Effect of inner wall cracking on the cavitation bubble formation in the mercury spallation target at J-PARC

有吉 玄; 猿田 晃一; 粉川 広行; 二川 正敏; 前野 航希*; Li, Y.*; 筒井 喜平*

Proceedings of 20th International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics (NURETH-20) (Internet), p.1407 - 1420, 2023/08

https://doi.10.13182/NURETH20-41514

水銀を核破砕標的とするパルス中性子源では、陽子線励起圧力波による標的容器のキャビテーション損傷が問題視されている。このような損傷の抑制手法として、旋回流式気泡注入器で水銀中に微小He気泡を混合し、その圧縮性効果を用いる手法や、標的容器内側に流路壁を追加した二重壁流路構造を設ける手法が採用されている。本研究では、二重壁流路体系において内壁部に生じ得るキャビテーション由来の貫通損傷を標的容器外部から検出する異常診断技術の確立を目指す。本論文では、貫通損傷が生じた場合の水銀流れを有限要素法に基づく流動解析で明らかにし、流体励起・音響振動の観点から、損傷の影響を評価した結果を報告する。

論文

Chiral superconductivity in UTe$$_2$$ probed by anisotropic low-energy excitations

石原 滉大*; 六本木 雅生*; 小林 雅之*; 今村 薫平*; 水上 雄太*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 橋本 顕一郎*; et al.

Nature Communications (Internet), 14, p.2966_1 - 2966_7, 2023/05

https://doi.org/10.1038/s41467-023-38688-y
 被引用回数：59 パーセンタイル：97.72(Multidisciplinary Sciences)

重い電子系超伝導UTe$$_2$$の超伝導対称性を極低温磁場侵入長測定により研究した。異方的な低エネルギー準粒子励起が観測され、多成分カイラル超伝導を強く示唆する。このうち最も実験をよく説明するのは、カイラル非ユニタリー状態である。

論文

Anisotropic enhancement of lower critical field in ultraclean crystals of spin-triplet superconductor candidate UTe$$_2$$

石原 滉大*; 小林 雅之*; 今村 薫平*; Konczykowski, M.*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 橋本 顕一郎*; 芝内 孝禎*

Physical Review Research (Internet), 5(2), p.L022002_1 - L022002_6, 2023/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.5.L022002

重い電子系超伝導UTe$$_2$$の下部臨界磁場$$H_{rm c1}$$を決定した。直方晶UTe$$_2$$は$$a$$軸が磁化容易軸であるがそれと垂直方向の磁場中では$$H_{rm c1}$$が増強されかつ低温で上昇するという特徴を持つことを明らかにした。上部臨界磁場の異方性と比較することにより磁気揺らぎが超伝導に影響を与えていることが示唆された。

報告書

低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討(委託研究); 令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東北大学*

JAEA-Review 2022-063, 86 Pages, 2023/02

JAEA-Review-2022-063.pdf:3.81MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和3年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所(1F)の廃炉等を始めとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討」の令和元年度から令和3年度の研究成果について取りまとめたものである。本課題は令和3年度が最終年度となるため3年度分の成果を取りまとめた。本研究は、廃炉作業を含めた原子力・放射線作業従事者の被ばくに該当するような低線量・低線量率放射線への長期被ばくのように、特に1F事故以降に社会的関心が高まっている放射線被ばく影響に関する知見を収集することを目的として実施した。本研究で解明を目指す被ばく線量域の影響解析試料は、1F事故後の旧警戒区域で被ばくした野生ニホンザルから収集した。また、野生動物試料解析結果を検証するために、放射性セシウムに曝露させて飼育した動物実験マウスから解析試料を作成した。放射線影響の指標として酸化ストレスマーカーを指標に体内の酸化ストレス状態とその防御機構の活性のバランスについて検討し、低線量放射線被ばくによる生体の応答反応について検討を行なった。野生ニホンザルの被ばく線量はモンテカルロシミュレーションおよび歯の電子スピン共鳴分析によって評価し、物理指標と生物指標の関連性から放射線影響について検討を行なった。酸化ストレス状態の変動と放射線影響との関連性を検討した学際共同研究である。

論文

$$S$$-wave fully charmed tetraquark resonant states

Wang, G.-J.*; Meng, Q.*; 岡 眞

Physical Review D, 106(9), p.096005_1 - 096005_9, 2022/11

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.106.096005
 被引用回数：37 パーセンタイル：91.06(Astronomy & Astrophysics)

クォーク模型を用いて、チャームクォークの4体系であるテトラクォークのS波の共鳴状態の探索を行った。複素スケーリング法を用いた計算でスピンーパリティが$$J^{PC}=0^{++}$$, $$1^{+-}$$, $$2^{++}$$の各チャネルに2個ずつ共鳴が存在することを明らかにした。しかし、これらの共鳴は最近の実験で見つかった$$X(6900)$$と比べると100MeV近く高いところに存在していることが解った。

論文

On the adsorption and reactivity of element 114, flerovium

Yakushev, A.*; Lens, L.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Khuyagbaatar, J.*; J$"a$ger, E.*; Krier, J.*; Runke, J.*; Albers, H. M.*; 浅井 雅人; Block, M.*; et al.

Frontiers in Chemistry (Internet), 10, p.976635_1 - 976635_11, 2022/08

https://doi.org/10.3389/fchem.2022.976635
 被引用回数：32 パーセンタイル：82.33(Chemistry, Multidisciplinary)

114番元素フレロビウム(Fl)は現在その化学的性質が研究されている最も重い元素である。Flに関する最初の化学実験では、Flは貴ガス的な性質を持つ元素であると報告された。一方、2番目の研究では、Flは揮発性金属の性質を示すと報告された。より信頼性の高い結論を得るため、我々は更なる実験的研究を行い、二酸化ケイ素と金表面におけるFlの吸着挙動を調べた。その結果、Flは揮発性金属の水銀よりも高い揮発性と低い反応性を示し、一方、貴ガスのラドンよりは反応性が高いことを明らかにした。

論文

First observation of the de Haas-van Alphen effect and Fermi surfaces in the unconventional superconductor UTe$$_2$$

青木 大*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 石塚 淳*; 柳瀬 陽一*; 播磨 尚朝*; 仲村 愛*; Li, D.*; 本間 佳哉*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083704_1 - 083704_5, 2022/08

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.083704
 被引用回数：81 パーセンタイル：97.95(Physics, Multidisciplinary)

de Haas-van Alphen oscillation was successfully observed in an unconventional superconductor UTe$$_2$$ using high-quality single crystals. From this observation, Fermi surfaces of this compound were determined to be cylinders elongated along the c-direction, in consistent with theoretical expectation. However, the extremely large cyclotron effective masses ranging 32 to 57 m$$_0$$, in consistent with the electronic specific heat, far exceed calculated values.

報告書

低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討(委託研究); 令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業

廃炉環境国際共同研究センター; 東北大学*

JAEA-Review 2021-050, 82 Pages, 2022/01

JAEA-Review-2021-050.pdf:2.89MB

日本原子力研究開発機構(JAEA)廃炉環境国際共同研究センター(CLADS)では、令和2年度英知を結集した原子力科学技術・人材育成推進事業(以下、「本事業」という)を実施している。本事業は、東京電力ホールディングス株式会社福島第一原子力発電所の廃炉等をはじめとした原子力分野の課題解決に貢献するため、国内外の英知を結集し、様々な分野の知見や経験を、従前の機関や分野の壁を越えて緊密に融合・連携させた基礎的・基盤的研究及び人材育成を推進することを目的としている。平成30年度の新規採択課題から実施主体を文部科学省からJAEAに移行することで、JAEAとアカデミアとの連携を強化し、廃炉に資する中長期的な研究開発・人材育成をより安定的かつ継続的に実施する体制を構築した。本研究は、研究課題のうち、令和元年度に採択された「低線量・低線量率放射線被ばくによる臓器別酸化ストレス状態の検討」の令和2年度の研究成果について取りまとめたものである。本研究は、廃炉作業などの社会的関心が高い低線量・低線量率長期放射線被ばく影響に関する知見を収集するために、福島第一原子力発電所事故後の旧警戒区域で被ばくした野生ニホンザルや動物実験マウスの試料解析を通じて持続的な酸化ストレスと放射線影響との関連性を検討する。被ばく線量評価グループと生物影響解析グループが参画し、被ばく線量と科学的知見が必要とされている被ばく領域の生物影響の相関を検討する学際共同研究である。

論文

Higher fully charmed tetraquarks; Radial excitations and $$P$$-wave states

Wang, G.-J.*; Meng, L.*; 岡 眞; Zhu, S.-L.*

Physical Review D, 104(3), p.036016_1 - 036016_15, 2021/08

https://doi.org/10.1103/PhysRevD.104.036016
 被引用回数：47 パーセンタイル：90.08(Astronomy & Astrophysics)

チャームクォーク2個と反クォーク2個の束縛状態であるテトラクォークの動径励起状態と$$P$$波励起状態のスペクトルを、クォーク模型を用いて解析した。クォーク模型は標準的なカラークーロン力と線形閉じ込め力を持つもので、チャーモニウム状態でパラメータを決めた。ダイクォークの基底状態を用いて、カラーが$$bar 3_c 3_c$$と$$6_c bar 6_c$$の状態を取り入れた計算の結果、$$6_c bar 6_c$$状態が低いエネルギーとなることがわかった。$$rho$$モードと$$lambda$$モードの励起状態を調べた結果、最近発見されたX(6900)に相当するエネルギー領域には$$0^{++}$$状態、$$2^{++}$$状態、$$1^{+-}$$状態、および$$2^{-+}$$$$P$$波状態が対応していることが明らかになった。また、エキゾチックな量子数を持つ$$0^{--}$$や$$1^{-+}$$状態は主に$$P$$波の$$eta_c J/psi$$, $$J/psi J/psi$$にそれぞれ崩壊することがわかった。

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