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論文

First observation of de Haas-van Alphen effect in PuIn$$_3$$

芳賀 芳範; 青木 大*; 山上 浩志*; 松田 達磨; 中島 邦久; 荒井 康夫; 山本 悦嗣; 中村 彰夫; 本間 佳哉*; 塩川 佳伸; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(11), p.2889 - 2892, 2005/11

 被引用回数:24 パーセンタイル:73.12(Physics, Multidisciplinary)

常磁性Pu化合物PuIn$$_3$$において初めてdHvA効果の観測に成功した。観測されたdHvA周波数は、遍歴5f電子を仮定した理論計算とよく一致する。実験で得られた有効質量は4.8m$$_0$$と大きい。$$^{239}$$Puによる自己照射効果のため、dHvA振幅は時間とともに減衰するが、これを電子の平均自由行程の変化として定量的に求めた。

論文

Single crystal growth and fermi surface properties of an antiferromagnet UPdGa$$_5$$

池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 中島 美帆*; 桐田 伸悟*; 小林 達夫*; 辺土 正人*; 上床 美也*; 山上 浩志*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 74(8), p.2277 - 2281, 2005/08

 被引用回数:10 パーセンタイル:54.39(Physics, Multidisciplinary)

ガリウムの自己フラックス法により、反強磁性体UPdGa$$_5$$の純良な単結晶を育成することに成功した。ドハース・ファンアルフェン効果測定を行うことにより、この系には、反強磁性体UPtGa$$_5$$とよく似た円柱状フェルミ面が含まれていることがわかった。また加圧下電気抵抗測定により、ネール点が3.1GPaで消失することを明らかにした。つまり加圧によって、3.1GPa以上では、反強磁性から常磁性状態へと変化することがわかった。

論文

Fermi surface study in uranium-based intermetallic compounds

芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 常盤 欣文; 青木 大*; 稲田 佳彦*; 摂待 力生*; 眞榮平 孝裕; 山上 浩志*; 播磨 尚朝*; 大貫 惇睦

Journal of Nuclear Science and Technology, 39(Suppl.3), p.56 - 62, 2002/11

ウラン化合物のフェルミ面をドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果を用いて研究した。磁気秩序を持たない、遍歴5f物質USi$$_{3}$$, UC, UAl$$_{3}$$の実験結果は、バンド理論で極めてよく説明できる。他方、伝導電子間の相関が強い重い電子系でもバンド理論が摘要可能であることがわかってきた。ただし、巨大な有効質量はバンド理論では説明できない。また、重い電子系超伝導体URu$$_{2}$$Si$$_{2}$$, UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$, CeRu$$_{2}$$で、超伝導混合状態におけるdHvA振動の観測に成功し、有効質量及び散乱緩和時間の顕著な磁場依存性を観測した。

論文

Magnetic and Fermi surface properties of UPtGa$$_5$$

常盤 欣文; 池田 修悟*; 芳賀 芳範; 大久保 智幸*; 飯塚 知也*; 杉山 清寛*; 中村 彰夫; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 71(3), p.845 - 851, 2002/03

UFeGa$$_{5}$$はHoCoGa$$_{5}$$型の正方晶の結晶構造を持ち、磁気秩序を持たない常磁性体である。帯磁率の温度依存性は小さく、降温とともにわずかに増大する。われわれはこのUFeGa$$_{5}$$の純単結晶育成に初めて成功した。単結晶育成は自己フラックス法により行い、得られた単結晶の残留抵抗比は88であった。本研究では物理量の異方性及びフェルミ面の性質を明らかにするため電気抵抗、帯磁率及びde Haas-van Alphen(dHvA)効果の測定を行った。H//[001]付近では3つのブランチが観測された。このうち$$alpha$$ブランチは、その角度依存性から、CeIrIn$$_{5}$$などにおいても見られる円柱状フェルミ面からの寄与と思われる。また、観測されたブランチのサイクロトロン質量は比較的大きく、2.4~9.9m0であった。

論文

Magnetic and Fermi surface properties of UPtGa$$_5$$

常盤 欣文; 池田 修悟*; 芳賀 芳範; 大久保 智幸*; 飯塚 知也*; 杉山 清寛*; 中村 彰夫; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 71(3), p.845 - 851, 2002/03

 被引用回数:40 パーセンタイル:81.98(Physics, Multidisciplinary)

自己フラックス法によってUPtGa$$_5$$の純良単結晶を育成し、磁化率,電気抵抗,比熱及びde Haas-van Alphen (dHvA)効果の測定を行った。磁化率と電気抵抗測定によって26Kに反強磁性転位を発見した。dHvA効果の測定では6つのブランチの検出に成功し、二次元フェルミ面の存在を明らかにした。サイクロトロン有効質量は10$$sim$$24$$m_{rm 0}$$と、やや重いことがわかった。比熱測定によって得られた電子比熱係数は$$gamma$$=57mJ/K$$^2cdot$$molであった。

論文

Electronic structure and the Fermi surface of UBe$$_{13}$$

眞榮平 孝裕; 東谷 篤志*; 樋口 雅彦*; 安原 洋*; 長谷川 彰*

Physica B; Condensed Matter, 312-313(1-4), p.103 - 105, 2002/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:54.05(Physics, Condensed Matter)

相対論的LAPW(Linealized Argumented Plane Wave)法を用いて、UBe$$_{13}$$の電子構造とフェルミ面を議論する。UBe$$_{13}$$はいわゆる重い電子系に属するが、低温での電子比熱係数は1.1J/K$$^{2}$$molであり、一連の重い電子系物質群の中でも特に大きな値を持ち、なおかつ0.85Kにおいて超伝導状態に転移する。このように、UBe$$_{13}$$は超伝導を示す重い電子系として重要な物質であり、その電子物性を理論と実験の両面から相補的に研究する必要がある。最近、R. G. Goodrichらによるパルス磁場を用いた測定において、いくつかの比較的小さなド・ハース-ファン・アルフェン(dHvA)シグナルが観測された。そこで、今後の実験との比較を念頭に置いて、UBe$$_{13}$$の電子構造とフェルミ面,dHvA 角度依存,サイクロトロン有効質量,フェルミ面上での電子成分分布を理論的に導いた。

論文

Fermi surface and magnetic properties of the antiferromagnet UIn$$_3$$

常盤 欣文; 青木 大*; 芳賀 芳範; 山本 悦嗣; 池田 修悟*; 摂待 力生*; 中村 彰夫; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, 70(11), p.3326 - 3330, 2001/11

 被引用回数:15 パーセンタイル:63.9(Physics, Multidisciplinary)

われわれはセルフフラックス法によってUIn$$_3$$の高純度単結晶育成に成功した。この結晶を用いて電気抵抗,帯磁率,磁化,比熱及びde Haas-van Alphen(dHvA)の測定を行った。電気抵抗、帯磁率の両方からネール温度が88Kであることを確認した。比熱測定より、電子比熱係数$$gamma$$は40mJ/K$$^2cdot$$molであった。電気抵抗における$$T^2$$の比例定数$$A$$と電子比熱係数$$gamma$$はKadowaki-Woodsプロットの関係を満たしている。多くのdHvAブランチが観測され、Fermi面は閉じたものと多重連結のもので構成されることが分かった。サイクロトロン有効質量は比較的大きく、9.8$$m_0$$から33$$m_0$$であった。

論文

Electronic structure and the Fermi surface of UC and UGe$$_{3}$$

眞榮平 孝裕; 樋口 雅彦*; 山本 悦嗣; 大貫 惇睦; 長谷川 彰*

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.43 - 45, 2001/05

相対論的APW法を用いて、UCとUGe$$_{3}$$の電子構造とフェルミ面を計算し、dHvA効果の測定結果と比較し、dHvAブランチの起源を解明した。UCは、最近、山本・大貫らにより純良な単結晶育成に成功し、これまで観測されていなかったdHvAブランチの測定に成功した。バンド計算から得られたdHvA角度依存の結果は、実験結果を良く説明する。特に、ホール面に比べ電子面がサイクロトロン有効質量が大きいのは、電子面を形成しているのがUの5f成分が大部分であるということに起因する。このように、ホール面と電子面で、形成している電子成分が大きく異なる事例は、今回のUCが世界で初めての事例である。同様にUGe$$_{3}$$についても、dHvA角度依存を良く説明した。

論文

High-quality single crystal growth and anisotropic magnetic properties of UIr

山本 悦嗣; 芳賀 芳範; 中村 彰夫; 常盤 欣文; 青木 大*; 摂待 力生*; 大貫 惇睦

Journal of the Physical Society of Japan, Vol.70, Supplement A, p.37 - 39, 2001/05

 被引用回数:20 パーセンタイル:69.6(Physics, Multidisciplinary)

テトラアーク炉でチョクラルスキー法でUIrの純良単結晶育成に成功した。残留抵抗比$$rho_{RT}$$/$$rho_{O}$$は150である。磁化はイジング的でキュリー温度が46Kの強磁性を示す。磁化容易軸はb-もしくは(010)面内の[10$$bar{1}$$)]に近い方向にある。飽和モーメント0.5$$mu_{B}$$/Uであった。ドハース・ファンアルフェン効果の測定で、サイクロトロン有効質量が9$$sim$$16m$$_{o}$$の比較的重いキャリアが観測された。これは電子比熱係数$$gamma$$=48.5mJ/K$$^{2}$$・molに対応する。

論文

Quasi-two-dimensional Fermi surfaces of the heavy fermion superconductor CeIrIn$$_5$$

芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 播磨 尚朝*; 及川 健一*; 村川 政男*; 中脇 宙一*; 常盤 欣文; 青木 大*; 宍戸 寛明*; 池田 修悟*; et al.

Physical Review B, 63(6), p.060503_1 - 060503_4, 2001/02

 被引用回数:145 パーセンタイル:97.58(Materials Science, Multidisciplinary)

重い電子系超伝導体CeIrIn$$_5$$のドハース・ファンアルフェン効果の観測に成功した。フェルミ面の形状は柱状であることがわかり、これは正方晶の結晶構造を反映している。これらのフェルミ面は4f電子を遍歴として扱ったバンド計算と良く一致している。しかしサイクロトロン有効質量は20から30m$$_{0}$$と、理論値よりひと桁大きい。

論文

De Haas-van Alphen effect in a heavy fermion superconductor UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$

芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 桜井 健司*; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 本間 徹生*; 大貫 惇睦*

Physica B; Condensed Matter, 284-288, p.1291 - 1292, 2000/07

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

UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$で実現している重い電子状態を明らかにするため、ドハース・ファンアルフェン効果の測定を行った。この目的のために、精製ウランを用いた高純度単結晶を育成した。本研究で、サイクロトロン有効質量65m$$_{0}$$の極めて重い軌道を発見した。この値は、これまでに報告されている120m$$_{0}$$(CeRu$$_{2}$$Si$$_{2}$$)、100m$$_{0}$$(UPt$$_{3}$$)に匹敵する。

論文

Observation of heavy electrons in UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$

芳賀 芳範; 稲田 佳彦*; 山上 浩志*; 桜井 健司*; 常盤 欣文; 山本 悦嗣; 本間 徹生*; 大貫 惇睦*

Physica B; Condensed Matter, 281-282, p.780 - 781, 2000/06

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

重い電子系超伝導体UPd$$_{2}$$Al$$_{3}$$の高純度単結晶を育成し、ドハース・ファンアルフェン(dHvA)効果の観測に成功した。極値断面積の角度依存性は過去の報告と一致した。本研究では新たに$$zeta$$と呼ばれる新しいブランチを発見した。この軌道は有効質量が65m$$_{0}$$と極めて重くなっていることが見いだされた。

論文

Fermi surface properties of USi$$_{3}$$

常盤 欣文; 播磨 尚朝*; 青木 大*; 野尻 さやか*; 村川 政男*; 三宅 耕作*; 渡辺 なるみ*; 摂待 力生*; 稲田 佳彦*; 菅原 仁*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 69(4), p.1105 - 1112, 2000/04

 被引用回数:21 パーセンタイル:72.43(Physics, Multidisciplinary)

立方晶でAuCu$$_{3}$$型の結晶構造のUSi$$_{3}$$は帯磁率に温度依存性がなく、パウリ常磁性的である。われわれはこのようなUSi$$_{3}$$の純良単結晶の育成に初めて成功し、de Haas - van Alphen効果や電気抵抗、磁気抵抗、比熱、帯磁率、熱電能、ホール係数の測定を行った。実験によって得られたdHvA振動数の磁場方向依存性は、5f電子を遍歴としたバンド計算と極めて良く一致している。そして、われわれの磁気抵抗測定の結果によると、オープン軌道の存在が示唆され、フェルミ面は多重連結構造をとっているものと思われる。一方、計算で得られたバンド構造を見ると、バンド10のごくわずかにフェルミ準位に沈んだ部分が多重連結構造を作っている。また、dHvA効果から得られたサイクロトロン質量は0.39~4.17m$$_{0}$$と小さく、5f電子がSiの3p電子と混成し幅の広いバンドを作っていることを反映している。

論文

CePの基礎物性

芳賀 芳範

文部省科学研究費重点領域研究「強相関伝導系の物理」ニュースレター, 3(2), 56 Pages, 1995/09

少数キャリア強相関系CePの物性の研究に関して、最近の進展をレビューする。従来からCePの磁場及び圧力下における複雑な挙動が注目されていた。最近、大型単結晶の育成に伴い、dHvA効果や、中性子散乱の研究が行われ、極めて特異な磁気構造と、それがフェルミ面に及ぼす効果が明らかにされた。これらの現象を説明するモデルも複数提出され、理論的研究も発展してきている。ポイントは、低キャリア濃度であるために、金属磁性体とはかなり異なった形で、磁気モーメントと相互作用していることにある。

口頭

ウラン化合物強磁性体URh6Ge4のdHvA効果

芳賀 芳範; 松本 裕司*; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 仲村 愛*; 本多 史憲*; 青木 大*

no journal, , 

六方晶URh$$_{6}$$Ge$$_{4}$$は一軸異方性を持つ強磁性体である。反転中心を持たない構造であり、強磁性状態での電子状態に興味が持たれる。今回、純良単結晶育成についてdHvA信号の観測に成功し、フェルミ面に関する情報が得られた。電子状態と磁性の関連について議論する。

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