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論文

Antiferromagnetism and phase stability of CrMnFeCoNi high-entropy alloy

Zhu, L.*; He, H.*; Naeem, M.*; Sun, X.*; Qi, J.*; Liu, P.*; Harjo, S.; 中島 健次; Li, B.*; Wang, X.-L.*

Physical Review Letters, 133(12), p.126701_1 - 126701_6, 2024/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.133.126701
 被引用回数：1

It has long been suspected that magnetism could play a vital role in the phase stability of multi- component high-entropy alloys. However, the nature of the magnetic order, if any, has remained elusive. Here, by using elastic and inelastic neutron scattering, we demonstrate evidence of antiferromagnetic order below $$sim$$80 K and strong spin fluctuations persisting to room temperature in a single-phase face-centered cubic (fcc) CrMnFeCoNi high-entropy alloy. Despite the chemical complexity, the magnetic structure in CrMnFeCoNi can be described as $$gamma$$-Mn-like, with the magnetic moments confined in alternating (001) planes and pointing toward the $$langle$$111$$rangle$$ direction. Combined with first-principles calculation results, it is shown that the antiferromagnetic order and spin fluctuations help stabilized the fcc phase in CrMnFeCoNi high-entropy alloy.

論文

Dramatic elastic response at the critical end point in UTe$$_2$$

Vali$v{s}$ka, M.*; Haidamak, T.*; Cabala, A.*; Posp$'i$$v{s}$il, J.*; Bastien, G.*; Sechovsk$'y$, V.*; Prokle$v{s}$ka, J.*; 柳澤 達也*; Opletal, P.; 酒井 宏典; et al.

Physical Review Materials (Internet), 8(9), p.094415_1 - 094415_9, 2024/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.8.094415
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)

Elastic responses at the metamagnetic transition in UTe$$_2$$ are studied at high field. The elastic anomaly becomes the strongest at the critical-end-point. Similar behavior was also observed in another metamagnet UCoAl, suggesting a universal elastic response triggered by critical magnetic fluctuations.

論文

Field-induced insulator-metal transition in EuTe$$_2$$

竹内 徹也*; 本多 史憲*; 青木 大*; 芳賀 芳範; 木田 孝則*; 鳴海 康雄*; 萩原 政幸*; 金道 浩一*; 軽部 皓介*; 播磨 尚朝*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 93(4), p.044708_1 - 044708_10, 2024/04

https://doi.org/10.7566/JPSJ.93.044708
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Multidisciplinary)

Electrical and magnetic properties of divalent europium antiferromagnet EuTe$$_2$$ are studied on single crystals grown from Te-flux method. Antiferromagnetism occurs at 11 K with an insulating ground state. Application of magnetic field induces a sudden resistance drop leading to a phase transition to metallic state. Energy band calculations reveal the appearance of a Fermi surface pocket with Te-5p character induced by the polarized Eu moments.

論文

Quantum critical behavior of the hyperkagome magnet Mn$$_3$$CoSi

山内 宏樹; Sari, D. P.*; 安井 幸夫*; 坂倉 輝俊*; 木村 宏之*; 中尾 朗子*; 大原 高志; 本田 孝志*; 樹神 克明; 井川 直樹; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(1), p.013144_1 - 013144_9, 2024/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013144

$$beta$$-Mn-type family alloys Mn$$_3$$$$TX$$ have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N$'{e}$el temperature $$T_{rm N}$$ = 190 K. Mn$$_3$$CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest $$T_{rm N}$$ in the family compounds. The quantum critical point (QCP) from AFM to the quantum paramagnetic state is expected near a cubic lattice parameter of 6.15 $AA. Although $T_N$$ of Mn$$_3$$CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn$$_3$$CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient $$gamma$$. We study how the magnetic SRO appears in Mn$$_3$$CoSi by using neutron scattering, $$mu$$SR, and physical property measurements. The experimental results show that the neutron scattering intensity of the magnetic SRO does not change much regardless of the suppressed magnetic moment in the long-range magnetic ordered state compared to those of Mn$$_3$$RhSi. The initial asymmetry drop ratio of $$mu$$SR above $$T_{rm N}$$ becomes small, and the magnetic SRO temperature $$T_{SRO}$$ is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn$$_3$$CoSi is close to the QCP in the Mn$$_3$$$$TX$$ system.

論文

Fully gapped pairing state in spin-triplet superconductor UTe$$_2$$

末次 祥大*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 芳賀 芳範; 他12名*

Science Advances (Internet), 10(6), p.eadk3772_1 - eadk3772_6, 2024/02

https://doi.org/10.1126/sciadv.adk3772
 被引用回数：9 パーセンタイル：97.71(Multidisciplinary Sciences)

The superconducting gap structure of UTe$$_2$$ was determined by the thermal conductivity measurement on ultra-clean UTe$$_2$$ single crystals. The result demonstrates the absence of nodes around the $$a$$-axis, contrary to the previous study. The finding reveals that UTe$$_2$$ is likely to be a long-sought three-dimensional strong topological superconductor.

論文

Ferromagnetic crossover within the ferromagnetic order of U$$_{7}$$Te$$_{12}$$

Opletal, P.; 酒井 宏典; 芳賀 芳範; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 神戸 振作; 徳永 陽

Journal of the Physical Society of Japan, 92(3), p.034704_1 - 034704_5, 2023/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.92.034704
 被引用回数：1 パーセンタイル：29.36(Physics, Multidisciplinary)

U$$_{7}$$Te$$_{12}$$の単結晶の物理的性質を調べた。U$$_{7}$$Te$$_{12}$$が3つの非等価な結晶ウランサイトを持つ六方晶構造を持つことを確認した。常磁性モーメントは、すべてのサイトで一様なモーメントを仮定すると、ウランサイトあたり約1$$mu_{B}$$と推定される。強磁性相転移は$$T_{rm C}$$=48Kで発生し、面内磁化は急激に増加するが、面外成分はあまり増加しない。磁場冷却条件下で温度がさらに$$T_{rm C}$$以下に低下すると、面外成分はT$$^{star}$$=26K付近で急激に増加する。対照的に、T$$^{star}$$付近で面内成分はほとんど変化しない。比熱測定では、T$$^{star}$$付近に$$lambda$$型の異常がないことが示されているため、これらの振る舞いは、秩序した磁気モーメントの再配向、もしくは複数のウランサイトの連続した逐次磁気転移を示唆している。

論文

Characteristic Fermi surface properties in $$f$$-electron systems

大貫 惇睦*; 摂待 力生*; 芳賀 芳範; 竹内 徹也*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*

Quantum Science; The Frontier of Physics and Chemistry, p.21 - 63, 2022/10

https://doi.org/10.1007/978-981-19-4421-5_2

Fermi surfaces of $$f$$-electron systems and the novel physical properties related with crystal symmetry, electronic correlations and magnetic interactions are reviewed. The key materials are CeRhIn$$_5$$, CeIr$$_3$$, EuCu$$_2$$Ge$$_2$$ and EuPtSi.

論文

Magnetic Bragg peak enhancement under ultrasound injection

社本 真一*; 赤津 光洋*; 松浦 直人*; 河村 聖子; 針井 一哉*; 小野 正雄*; Chang, L.-J.*; 伊藤 孝; 根本 祐一*; 家田 淳一

Physical Review Research (Internet), 4(1), p.013245_1 - 013245_7, 2022/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.013245

イットリウム鉄ガーネットの磁気ブラッグピークに対する超音波注入効果を、準弾性中性子散乱によって研究した。磁気ブラッグピークは、温度の低下とともに大幅に強化さる。エネルギー幅は、超音波注入によって引き起こされる試料温度上昇の平方根に比例して増加した。磁気ブラッグピークは格子振動によって増強されることから、この増強はスピン-格子結合と密接に関連していると予想される。縦波モードで100Kを超えると観測された急激な散乱信号の低下は、スピン-格子結合の劣化を示唆している。これは、温度が100Kを超えるとスピンゼーベック効果が低下することと一致しており、スピン-格子結合による劣化メカニズムに証明を与えている。

論文

Observation of longitudinal magnetic fluctuations at a first-order ferromagnetic quantum phase transition in UGe$$_2$$

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; 仲村 愛*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 90(7), p.073707_1 - 073707_5, 2021/07

https://doi.org/10.7566/JPSJ.90.073707
 被引用回数：1 パーセンタイル：12.77(Physics, Multidisciplinary)

Ferromagnetic fluctuation relevant to the pressure-induced superconductivity in UGe$$_2$$ is investigated by means of NMR spectroscopy. Longitudinal magnetic fluctuations were observed in the spin-echo decay rate near the ferromagnetic critical point where superconductivity takes place. This result strongly suggests that superconductivity in ferromagnets is universally mediated by anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Nonmagnetic-magnetic transition and magnetically ordered structure in SmS

吉田 章吾*; 小山 岳秀*; 山田 陽彦*; 中井 祐介*; 上田 光一*; 水戸 毅*; 北川 健太郎*; 芳賀 芳範

Physical Review B, 103(15), p.155153_1 - 155153_5, 2021/04

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.103.155153
 被引用回数：1 パーセンタイル：5.36(Materials Science, Multidisciplinary)

SmS, a protopypical intermediate valence compound, has been studied by performing high-pressure nuclear magnetic resonance measurements. The observation of an additional signal at high pressure gives evidence of a magnetic phase transition. The cancellation of the hyperfined fields at the S site suggests a type-II antiferromagnetic structure.

論文

Intriguing behavior of UCo$$_{1-x}$$Rh$$_x$$Ge ferromagnets in magnetic field along the $$b$$ axis

Posp$'i$$v{s}$il, J.*; 芳賀 芳範; 三宅 厚志*; 神戸 振作; 徳永 陽; 徳永 将史*; 山本 悦嗣; Proschek, P.*; Voln$'y$, J.*; Sechovsk$'y$, V.*

Physical Review B, 102(2), p.024442_1 - 024442_13, 2020/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.102.024442
 被引用回数：7 パーセンタイル：37.32(Materials Science, Multidisciplinary)

Alloying study of ferromagnetic superconductors URhGe and UCoGe is reported. The Curie temperature shows a maximum at Rh concentration $$x$$ = 0.4 in UCo$$_{1-x}$$Rh$$_x$$Ge. Magnetic characteristices in low- and high-$$x$$ regions are significantly different each other. The relationship between magnetism and superconductivity are discussed.

論文

Structural characterization and magnetic behavior of uranium compound U$$_2$$Pt$$_6$$Al$$_{15}$$

芳賀 芳範; 菅井 孝志*; 松本 裕司*; 山本 悦嗣

JPS Conference Proceedings (Internet), 29, p.013003_1 - 013003_5, 2020/02

https://doi.org/10.7566/JPSCP.29.013003

Crystal structure and magnetic property of U$$_2$$Pt$$_6$$Al$$_{15}$$ is investigated. A single crystal X-ray diffraction experiment identified the hexagonal unit cell with a disordered structure in the uranium containing layer. A series of superstructure reflections were found. They are successfully indexed as ($$h$$/3 $$k$$/3 0), however, with a streak along the $$l$$ direction. A layered structure model containing honeycomb arrangement of uranium atoms is proposed. Preliminary magnetization measurements on a polycrystalline sample are also presented.

論文

Crystal structure and magnetic properties of new ternary uranium compound U$$_3$$TiBi$$_9$$

本山 岳*; 芳賀 芳範; 山口 明*; 川崎 郁斗*; 住山 昭彦*; 山村 朝雄*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.157 - 160, 2018/11

https://doi.org/10.15669/pnst.5.157

The crystal structure of the newly discovered compound U$$_3$$TiBi$$_9$$ was determined from single-crystal X-ray diffraction data. This compound shows an antiferromagnetic ordering at 31.5 K. A clear anomaly was observed at the transition temperature on the temperature dependence of magnetic susceptibility and electrical resistivity.

論文

Magnetization study on the Ising ferromagnet URhGe with high-precision angle-resolved magnetic field near the hard axis

中村 翔太*; 榊原 俊郎*; 清水 悠晴*; 橘高 俊一郎*; 河野 洋平*; 芳賀 芳範; Pospisil, J.; 山本 悦嗣

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 5, p.123 - 127, 2018/11

https://doi.org/10.15669/pnst.5.123

Dc magnetization measurements have been performed on the orthorhombic Ising ferromagnet Urge. We observed a clear first-order reorientation transition with a small hysteresis and estimated the tricritical point to be around 4 K. The magnetization and the thermal expansion data indicate the presence of a characteristic temperature of about 1 K.

論文

Electronic states in EuCu$$_2$$(Ge$$_{1-x}$$Si$$_x$$)$$_2$$ based on the doniach phase diagram

伊覇 航*; 屋良 朝之*; 安次富 洋介*; 垣花 将司*; 竹内 徹也*; 本多 史憲*; 仲村 愛*; 青木 大*; 郷地 順*; 上床 美也*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(6), p.064706_1 - 064706_14, 2018/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.064706
 被引用回数：19 パーセンタイル：72.90(Physics, Multidisciplinary)

We succeeded in growing single crystals of the series of EuCu$$_2$$(Ge$$_{1-x}$$Si$$_x$$)$$_2$$ compounds.Physical property measurements demonstrate a maximum of the antiferromagnetic transition temperature appears at $$x = 0.5$$. Antiferromagnetism then disappears around $$x = 0.7$$ followed by a heavy-fermion formation at higher concentrations. These observations follow the Doniach phase diagram as a function of $$x$$.

論文

Anisotropic magnetic fluctuations in ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$; $$^{73}$$Ge-NQR study at ambient pressure

野間 雄一郎*; 小手川 恒*; 久保 徹郎*; 藤 秀樹*; 播磨 尚朝*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦*; 伊藤 公平*; Haller, E. E.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 87(3), p.033704_1 - 033704_5, 2018/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.87.033704
 被引用回数：4 パーセンタイル：33.68(Physics, Multidisciplinary)

$$^{73}$$Ge nuclear quadrupole resonance study of ferromagnetic superconductor UGe$$_2$$ is reported. Detailed analyses successfully assigned crystallographic sites of Ge atoms. The measurement of the nuclear spin-lattice relaxation rate revealed highly anisotropic magnetic fluctuations.

論文

Experimental observation of temperature and magnetic-field evolution of the 4${it f}$ states in CeFe$$_{2}$$ revealed by soft X-ray magnetic circular dichroism

斎藤 祐児; 保井 晃*; 渕本 寛人*; 中谷 泰博*; 藤原 秀紀*; 今田 真*; 鳴海 康雄*; 金道 浩一*; 高橋 稔*; 海老原 孝雄*; et al.

Physical Review B, 96(3), p.035151_1 - 035151_5, 2017/07

AA2017-0611.pdf:0.36MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.035151
 被引用回数：3 パーセンタイル：15.81(Materials Science, Multidisciplinary)

単結晶CeFe$$_2$$を用い、X線吸収(XAS)磁気円2色性(XMCD)の高精度実験により、その強磁性的秩序相におけるCe4$$f$$状態を調べた。Ce $$M_{4,5}$$ XMCDスペクトルは、温度及び磁場に依存した形状変化を示す一方、Ce $$M_{4,5}$$ XAS、Fe $$L_{2,3}$$ XAS及びXMCDスペクトルでは変化が観測されないという通常の強磁性体とは異なる現象が観測された。このような振る舞いは、Ce 4$$f^1$$配置の$$J=5/2$$基底状態と$$J=7/2$$状態が混ざり合ったことに由来すると解釈できる。外部摂動に対し非常に敏感なCe 4$$f$$状態は、本物質での強磁性相と反強磁相が隣接する磁気不安定性と関連付けることができる。我々の実験データは、混成の強い強磁性Ce化合物の物性に対して、貴重な情報を与える。

論文

Effect of pressure on magnetism of UIrGe

Pospisil, J.; 郷地 順*; 芳賀 芳範; 本多 史憲*; 上床 美也*; 立岩 尚之; 神戸 振作; 長崎 尚子*; 本間 佳哉*; 山本 悦嗣

Journal of the Physical Society of Japan, 86(4), p.044709_1 - 044709_6, 2017/04

https://doi.org/10.7566/JPSJ.86.044709
 被引用回数：9 パーセンタイル：54.68(Physics, Multidisciplinary)

The effect of hydrostatic pressure on the electronic state of the antiferromagnet UIrGe is reported. A series of resistivity measurements up to 15 GPa demonstrated the Neel temperature decreases with increasing pressure and vanishes around 12 GPa. The transition from antiferromagnetic to paramagnetic phase appears to be of first order. A moderate increase in the effective mass was detected in the vicinity of the critical pressure.

論文

Electronic structures of ferromagnetic CeAgSb$$_{2}$$; Soft X-ray absorption, magnetic circular dichroism, and angle-resolved photoemission spectroscopies

斎藤 祐児; 藤原 秀紀*; 山口 貴司*; 中谷 泰博*; 森 健雄*; 渕本 寛人*; 木須 孝幸*; 保井 晃*; 宮脇 淳*; 今田 真*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 85(11), p.114713_1 - 114713_7, 2016/11

https://doi.org/10.7566/JPSJ.85.114713
 被引用回数：16 パーセンタイル：67.66(Physics, Multidisciplinary)

軟X線吸収(XAS)、磁気円二色性(XMCD)、角度分解光電子分光(ARPES)により強磁性体CeAgSb$$_{2}$$の電子状態を調べた。Ce $$M_{4,5}$$ XASスペクトルのサテライト構造の強度が非常に小さいことから、Ce 4${it f}$電子は非常に局在的であることが明らかとなった。Ce $$M_{4,5}$$ XASの線二色性効果から、Ce 4${it f}$基底状態は${it c}$軸方向を向いた$$Gamma$$$$_{6}$$であることが分かった。XMCD結果は、CeAgSb$$_{2}$$の局在磁性描像を支持する。さらに、ARPESで得られたバンド構造は、CeAgSb$$_{2}$$では無くLaAgSb$$_{2}$$に対するバンド計算結果とよく一致する。しかしながら、Ce 3${it d}$-4${it f}$共鳴ARPES結果では、ブリルアンゾーンの一部でCe 4$$f^{1}_{5/2}$$と4$$f^{1}_{7/2}$$ピーク強度比に波数依存性が観測され、Ce 4${it f}$と伝導電子に無視できない混成効果が有ることが分かった。このことは、CeAgSb$$_{2}$$のあまり大きくない電子比熱係数と関係づけることができる。

論文

プルトニウム化合物超伝導体PuRhGa$$_5$$の単結晶育成と異方的超伝導

芳賀 芳範; 酒井 宏典; 松田 達磨; 徳永 陽; 藤本 達也; 神戸 振作; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; Walstedt, R. E.; 安岡 弘志; et al.

固体物理, 40(7), p.519 - 526, 2005/07

http://ci.nii.ac.jp/naid/40006835534

プルトニウム化合物超伝導体PuRhGa$$_5$$の単結晶育成に初めて成功した。磁化測定及びGa-NQR測定により、上部臨界磁場に大きな異方性があること、及び超伝導ギャップが線上に消失していることを初めて示した。これらの結果は、2次元電子状態が実現していることと、超伝導メカニズムが磁気揺らぎを媒介としたものである可能性を示唆している。

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