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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

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

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(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

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(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

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

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

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

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

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

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

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

 被引用回数:15 パーセンタイル:78.13(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

 被引用回数:4 パーセンタイル:47.76(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

 被引用回数:1 パーセンタイル:8.15(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

 被引用回数:7 パーセンタイル:59.82(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

 被引用回数:9 パーセンタイル:56.08(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

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。

論文

Electrical and magnetic properties of a single crystal UCu$$_2$$Si$$_2$$

松田 達磨; 芳賀 芳範; 池田 修悟; Galatanu, A.; 山本 悦嗣; 宍戸 寛明*; 山田 美音子*; 山浦 淳一*; 辺土 正人*; 上床 美也*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(5), p.1552 - 1556, 2005/05

 被引用回数:21 パーセンタイル:70.75(Physics, Multidisciplinary)

UCu$$_2$$Si$$_2$$は、強相関電子系における典型物質122化合物の1つである。われわれは、初めて純良単結晶育成に成功し、抵抗,磁化率,磁化,比熱測定を詳細に行った。その結果、極めて異方的な磁性を示し、さらにこれまで報告されてきた100Kにおける強磁性転移に隣接し、新たな反強磁性相とみられる相を発見した。これらの結果は、結晶の純良化によって初めて明らかになったことである。

論文

X-ray magnetic circular dichroism at the U $$N_{4,5}$$ edges of uranium monochalcogenides US, USe and UTe

岡根 哲夫; 岡本 淳; 間宮 一敏; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 村松 康司; 藤森 淳; 落合 明*

Physica B; Condensed Matter, 345(1-4), p.221 - 224, 2004/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:26.12(Physics, Condensed Matter)

強磁性体であるウラン・モノカルコゲナイドUS, USe, UTeに対してU $$N_{4,5}$$吸収端での軟X線吸収磁気円二色性測定測定を行い、これらの化合物の磁性状態を調べた。MCDシグナルはUSからUSeになるとはっきり大きくなり、USeとUTeでは同程度であった。MCDシグナルからスピン・モーメントと軌道モーメントを分離して求めると、スピン・モーメント,軌道モーメントともUSからUSeでは増大し、USeからUTeでは減少する傾向が明らかになった。

論文

Large orbital magnetic moment and its quenching in the itinerant uranium intermetallic compounds U${it T}$Ga$$_5$$ (${it T}$=Ni, Pd, Pt)

金子 耕士; 目時 直人; Bernhoeft, N.*; Lander, G. H.; 石井 慶信; 池田 修悟; 常磐 欣文; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦

Physical Review B, 68(21), p.214419_1 - 214419_9, 2003/12

 被引用回数:58 パーセンタイル:89.44(Materials Science, Multidisciplinary)

UTGa$$_5$$(T=Ni, Pd, Pt)は、強い遍歴性を示す反強磁性体である。この内Ni, Ptでは常磁性状態において、ほぼ同じ結晶構造を持ち、電子構造も酷似しているにもかかわらず、c底面内の最隣接間相互作用の符号が異なっている点は興味深い。粉末中性子回折実験による詳細な結晶構造解析の結果、構造の一部を成すUGa$$_3$$ブロックの局所的な歪みにT=Ni, Pd, Ptで系統性があることを明らかにした。またT$$_N$$で磁歪の存在を見出し、それが3者の磁気構造の違いに対応した系統性を示している事を明らかにした。T=Ni, Ptについては、単結晶中性子回折実験から磁気形状因子を明らかにし、軌道磁気モーメントの大きな寄与の存在を明らかにするとともに、その凍結の度合いが、帯磁率における遍歴性と対応して、両者で大きく異なっている事を明らかにした。以上の結果から、UTGa$$_5$$におけるUGa$$_3$$ブロックの局所的な歪みが、最隣接間相互作用の符号に加え、磁歪,軌道磁気モーメントの凍結,遍歴性に密接に関与しているとともに、5fの遍歴系において軌道が重要な役割を演じる事を示唆している。

報告書

Abstracts of the Workshop on Orbital Ordering and Fluctuations in d- and f-electron Systems; March 4-6, 2002, ASRC, JAERI, Tokai, Japan

上田 和夫; 堀田 貴嗣

JAERI-Review 2002-037, 31 Pages, 2002/12

JAERI-Review-2002-037.pdf:2.7MB

重い電子系や遷移金属酸化物などの強相関f-あるいはd-電子系は、物性物理学における新しい現象の源泉になっている。最近、こうした従来の常識では理解できない新しい現象の背後に、f-あるいはd-電子の持つ軌道の自由度が重要な働きをしているのではないかということが、これまでになく深く認識されるようになってきた。今回のワークショップでは、この分野で活発な研究を展開されている人たちにお集まりいただき、自由に意見交換して今後の研究活動の芽を育てることを目的とした。じっさいワークショップでは多くの興味深い成果が発表され活発な議論が展開されたが、この報告集によってその一端をお伝えすることが出来れば幸いである。

論文

Ferromagnetism and giant magnetoresistance in the rare-earth fullerides Eu$$_{6-x}$$Sr$$_x$$C$$_{60}$$

石井 賢司; 藤原 明比古*; 壽榮松 宏仁*; 久保園 芳博*

Physical Review B, 65(13), p.134431_1 - 134431_6, 2002/03

 被引用回数:32 パーセンタイル:79.32(Materials Science, Multidisciplinary)

Euとフラーレンの化合物であるEu$$_6$$C$$_{60}$$及びEuをSrで置換したEu$$_{6-x}$$Sr$$_x$$C$$_{60}$$について、結晶構造,磁性,電気伝導についての研究を行った。これらの結晶構造は他の$$M_6$$C$$_{60}$$($$M$$はアルカリ金属、または、アルカリ土類金属)と同じbcc構造である。磁気測定では、磁気モーメントは+2価のEu原子(S=7/2)が担っていることがわかり、$$T_C$$=10-14Kにおいて強磁性転移が観測された。Eu$$_6$$C$$_{60}$$では比熱の測定からも強磁性転移が確認できた。Eu$$_{6-x}$$Sr$$_x$$C$$_{60}$$の物性でもっとも特徴的な点は、低温で非常に大きな負の磁気抵抗が観測される点である。Eu$$_6$$C$$_{60}$$の抵抗率の比$$rho$$($$H$$=9T)/$$rho$$($$H$$=0T)は、1Kで約10$$^{-3}$$にも及ぶ。このような巨大磁気抵抗はC$$_{60}$$上の伝導電子とEu上の4$$f$$電子の間に非常に強い$$pi$$-$$f$$相互作用が働いていることを示している。

論文

Ground-state magnetic structure of CeRh$$_{2}$$Si$$_{2}$$ and response to hydrostatic pressure as studied by neutron diffraction

河原崎 修三*; 佐藤 真直*; 都 福仁*; 千種 唯達*; 渡辺 健二*; 目時 直人; 小池 良浩; 西 正和*

Physical Review B, 61(6), p.4167 - 4173, 2000/02

 被引用回数:84 パーセンタイル:94(Materials Science, Multidisciplinary)

CeRh$$_{2}$$Si$$_{2}$$ は35Kで反強磁性に転移する。これに10kbar程度の圧力を加えると反強磁性秩序が消失し0.4K以下で超伝導が出現する。この物性の磁気構造の圧力依存性を中性子散乱実験によって調べた。

論文

Bonding, structure and magnetism of physisorbed and chemisorbed O$$_{2}$$ on Pt(III)

W.Wurth*; J.Stoehr*; P.Feulner*; X.Pan*; K.R.Bauchspiess*; 馬場 祐治; D.Menzel*

Physical Review Letters, 65(19), p.2426 - 2429, 1990/11

 被引用回数:214 パーセンタイル:97.7(Physics, Multidisciplinary)

白金(III)面に物理吸着、化学吸着した酸素分子の結合状態、立体構造及び磁気的性質を放射光を用いたX線吸着端微細構造(NEXAFS)により調べた。物理吸着、化学吸着いずれの場合も、O$$_{2}$$分子は表面に平行に吸着していることがわかった。化学吸着では、$$pi$$軌道と表面の相互作用が強いため、0-0間の原子間距離が、物理吸着酸素に比べ約0.16$AA$長いことが明らかとなった。

論文

Two-dimensional neutron diffraction of YFe$$_{2}$$O$$_{4}$$ and CoCr$$_{2}$$O$$_{4}$$

舩橋 達; 森井 幸生; H.R.Child*

Journal of Applied Physics, 61(8), p.4114 - 4116, 1987/08

 被引用回数:30 パーセンタイル:80.54(Physics, Applied)

日米科学技術協力により、オークリッジ国立研究所のHFIRに設置した広角中性子回折装置WANDを使用し、酸化物磁性体CoCr$$_{2}$$O$$_{4}$$とYFe$$_{2}$$O$$_{4}$$の2次元中性子回折パターンを測定した。広い逆格子空間を短時間に測定し、磁気相転移に関する広範な情報を得ることができた。 CoCr$$_{2}$$O$$_{4}$$ではヘリカル磁気秩序相でのサテライトおよびそれの低温での整合相への転移による分裂が観測された。YFe$$_{2}$$O$$_{4}$$では、2次元磁気構造を反映した直線状の回折が2次元回折パターン上に観測された。

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