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論文

Crystal structure and cation distribution of the X-type hexaferrite Sr$$_{2}$$Co$$_{2}$$Fe$$_{28}$$O$$_{46}$$

駒淵 舞*; 漆原 大典*; 浅香 透*; 福田 功一郎*; 大原 高志; 宗像 孝司*; 石川 喜久*

Journal of the Physical Society of Japan, 89(3), p.034601_1 - 034601_5, 2020/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

The crystal structure of an X-type hexaferrite Sr$$_{2}$$Co$$_{2}$$Fe$$_{28}$$O$$_{46}$$ was investigated by the X-ray and neutron diffraction methods for a single crystal. Sr$$_{2}$$Co$$_{2}$$Fe$$_{28}$$O$$_{46}$$ has the crystal structure described as a space group $$Roverline{3}m$$ ($$Z = 3$$) and its lattice constants are $$a$$ = 5.9165(2) ${AA}$; and $$c$$ = 84.1395(33) ${AA}$; at 843 K. Co ions are almost localized in the octahedral site ($$9d$$) in the middle of S$$^{*}$$S$$^{*}$$ blocks. In addition, the adjacent octahedral and tetrahedral sites to $$9d$$ site contain the significant number of Co$$^{2+}$$.

論文

Heavy fermion state of YbNi$$_2$$Si$$_3$$ without local inversion symmetry

中村 翔太*; 兵頭 一志*; 松本 裕司*; 芳賀 芳範; 佐藤 仁*; 上田 茂典*; 三村 功次郎*; 斉木 克祥*; 磯 孝斉*; 山下 穣*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 89(2), p.024705_1 - 024705_5, 2020/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

We have succeeded in growing a new heavy fermion compound YbNi$$_2$$Si$$_3$$ by the flux method. From electrical resistivity, magnetization, specific heat, magnetic torque and X-ray photoemission measurements concluded that this compound is a heavy fermion compound exhibiting an antiferromagnetic order at 0.35 K.

論文

High oxide-ion conductivity in Si-deficient La$$_{9.565}$$(Si$$_{5.826}$$[]$$_{0.174}$$)O$$_{26}$$ apatite without interstitial oxygens due to the overbonded channel oxygens

藤井 孝太郎*; 八島 正知*; 日比野 圭祐*; 白岩 大裕*; 福田 功一郎*; 中山 享*; 石沢 伸夫*; 花島 隆泰*; 大原 高志

Journal of Materials Chemistry A, 6(23), p.10835 - 10846, 2018/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:27.91(Chemistry, Physical)

Apatite-type rare earth silicates are attractive materials with exhaust application such as solid-oxide fuel cells, due to its extremely high oxide-ion conductivity below 600$$^{circ}$$C. Interstitial (excess) oxygens have been believed to be responsible for the high conductivity in apatite-type materials. On the contrary, the present study clearly reveals the presence of Si vacancies [] in La-rich La$$_{9.565}$$(Si$$_{5.826}$$[]]$$_{0.174}$$)O$$_{26}$$ instead of the interstitial oxygens, by single-crystal neutron and X-ray diffraction analyses, density measurements and ${{it ab initio}}$ electronic calculations.

論文

Magnetoresistance and Hall effect of antiferromagnetic uranium compound URhIn$$_5$$

芳賀 芳範; 松本 裕司*; Pospisil, J.; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 山村 朝雄*; Fisk, Z.*

Journal of Physics; Conference Series, 807(1), p.012015_1 - 012015_4, 2017/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:48.29

Transport characteristics of an antiferromagnetic uranium compound URhIn$$_5$$ are studied. The antiferromagnetic transition leads to a formation of a gap on the Fermi surface as demonstrated by a hump in the resistivity behavior as a function of temperature. Hall effect, magnetoresistance and de Haas-van Alphen study consistently demonstrate a small carrier concentration in the antiferromagnetic state suggesting that majority of the Fermi surface vanishes.

論文

Attempt to measure magnetic hyperfine fields in metallic thin wires under spin Hall conditions using synchrotron-radiation M$"o$ssbauer spectroscopy

壬生 攻*; 三井 隆也; 田中 雅章*; 増田 亮*; 北尾 真司*; 小林 康浩*; 依田 芳卓*; 瀬戸 誠*

Journal of Applied Physics, 117(17), p.17E126_1 - 17E126_4, 2015/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:86.61(Physics, Applied)

Measurement of the magnetic hyperfine fields in metallic thin wires under spin Hall conditions was attempted using the emerging technique synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy. A M$"o$ssbauer probe layer of $$^{57}$$Fe(0.2 nm), $$^{57}$$Fe(0.6 nm), or $$^{119}$$Sn(0.6 nm) was embedded as an electron spin detector near the surfaces of V, Au, Pt, and $$^{56}$$Fe wires. The magnitudes of the magnetic hyperfine fields at the $$^{57}$$Fe and $$^{119}$$Sn nuclear sites that could be enhanced by nonequilibrium conduction electron spin polarization were measured both without and with the application of an electric current along the wire. Changes in the M$"o$ssbauer spectra were not clearly observed, indicating that the magnetic hyperfine field induced by nonequilibrium spin polarization is smaller than the detection limit at least for the measured systems and conditions.

論文

Enhancement of the cyclotron effective mass in U$$_{0.03}$$Th$$_{0.97}$$Ru$$_2$$Si$$_2$$

芳賀 芳範; 松本 裕司*; 立岩 尚之; 山本 悦嗣; 木村 憲彰*; 山村 朝雄*; Fisk, Z.

Journal of Physics; Conference Series, 592(1), p.012036_1 - 012036_5, 2015/03

 被引用回数:2 パーセンタイル:30.21

We investigate the modification of the electronic state of ThRu$$_2$$Si$$_2$$ upon replacing non magnetic Th by U. We successfully observed the quantum oscillation signals from the Fermi surface. The observed Fermi surfaces did not show a significant change in size for the U$$_{0.03}$$Th$$_{0.97}$$Ru$$_2$$Si$$_2$$ sample. However the enhancement of the cyclotron effective mass demonstrates the hybridization of the 5$$f$$ states with the conduction bands.

論文

$$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron M$"o$ssbauer spectroscopy using a diamond phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator

三井 隆也; 今井 康彦*; 増田 亮*; 瀬戸 誠*; 壬生 攻*

Journal of Synchrotron Radiation, 22(2), p.427 - 435, 2015/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:66.51(Instruments & Instrumentation)

Energy domain $$^{57}$$Fe polarization dependent synchrotron radiation M$"o$ssbauer spectroscopy was developed by using a diamond X-ray phase plate and an iron borate nuclear Bragg monochromator. The former controls the polarization of the incident synchrotron radiation X-rays and the latter filters the $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer radiation with a narrow bandwidth of 15 neV from the broadband synchrotron radiation. The developed nuclear diffraction optics allowed $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer studies to beperformed with various polarization states. In this paper, the spectrometer system, beam characterization, performance test experiments and a grazing incidence M$"o$ssbauer measurement of an isotope enriched iron thin film are described.

論文

Single-crystal growth and de Haas-van Alphen effect study of ThRu$$_2$$Si$$_2$$

松本 裕司*; 芳賀 芳範; 立岩 尚之; 青木 晴善*; 木村 憲彰*; 松田 達磨*; 山本 悦嗣; Fisk, Z.; 山上 浩志*

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.011096_1 - 011096_5, 2014/06

Electronic differences between heavy Fermion CeRu$$_2$$Si$$_2$$ and isoelectronic nonmagnetic ThRu$$_2$$Si$$_2$$ have been investigated. We succeeded in observing the de Haas-van Alphen oscillation in a high quality single crystal of ThRu$$_2$$Si$$_2$$. The mean free path of conduction carriers has been estimated as 6400 ${AA}$, indicating the high quality of the present sample.

論文

Synchrotron radiation $$^{57}$$Fe-M$"o$ssbauer spectroscopy using nuclear monochromator

三井 隆也; 増田 亮; 平尾 直久*; 壬生 攻*; 瀬戸 誠

Hyperfine Interactions, 204(1-3), p.97 - 100, 2012/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:34.39

An energy domain synchrotron radiation SR $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer spectrometer has been developed using a pure nuclear Bragg reflection from an oscillating $$^{57}$$FeBO$$_{3}$$ single crystal at the N$'e$el temperature. The spectrometer can filter the Doppler-shifted single line $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer radiation with neV order bandwidth of from a broadband SR source. This beam allows the researchers to easily perform conventional transmission and scattering M$"o$ssbauer spectroscopy MS with some excellent beam properties. In this paper, the design, performance and recent states of the developed SR MS spectrometer are reported. Moreover, the application studies, features, advantages and potential benefits of newly measurement techniques are presented, which include the study on the magnetic phase transition of iron related hydrides under ultrahigh hydrogen pressures, the local analysis of thin films with grazing incidence geometry and the feasibility study of Rayleigh scattering of $$^{57}$$Fe M$"o$ssbauer radiation.

論文

Grazing-incidence synchrotron-radiation $$^{57}$$Fe-M$"o$ssbauer spectroscopy using a nuclear Bragg monochromator and its application to the study of magnetic thin films

三井 隆也; 増田 亮*; 瀬戸 誠; Suharyadi, E.*; 壬生 攻*

Journal of Synchrotron Radiation, 19(2), p.198 - 204, 2012/03

 被引用回数:8 パーセンタイル:53.61(Instruments & Instrumentation)

メスバウアー分光を単結晶基板上のナノ構造体に適用する場合、RI線源による従来のメスバウアー分光では低温測定や磁場・電場中等の実験環境に対する制約が多く、低プローブ濃度試料の測定などは困難である。それを補う手法として全反射配置の測定が有望視され、基礎的研究が数多く実施されてきたが、指向性の全くないRI線源では強度が得られず、実用化されなかった。最近、われわれは、$$^{57}$$Feを富化した反強磁性体完全単結晶を用いることで、放射光からRI線源の10万倍以上の輝度を有する高輝度メスバウアービームの生成に成功した。本ビームを全反射メスバウアー分光に適用すれば、ナノ材料の局所分析技術を格段に発展させることができる。われわれは、高輝度メスバウアービームを利用して、$$^{57}$$Feを90%富化した場合と自然鉄($$^{57}$$Fe:2%)で製作した場合の鉄薄膜の全反射スペクトル特性を調べることで電子散乱と核共鳴散乱及び許容な核遷移間の干渉効果がスペクトル形状に与える影響を明らかにした。本論文では、上記の実験に加え、同位体置換法を併用した磁性薄膜の表面界面の単原子層レベルでの磁気構造解析法について述べる。

論文

平面乱流衝突噴流熱伝達の直接数値シミュレーション; 上壁を有する場合の衝突距離による局所熱伝達率の影響

服部 博文*; 佐藤 博; 長野 靖尚*

日本機械学会論文集,B, 70(696), p.1919 - 1926, 2004/08

衝突噴流はよどみ点近傍で高い熱及び物質伝達率が得られるため工業上の広い分野で多用されている。また、衝突噴流は物質・生命科学実験施設に設置される減速材容器の冷却に使用される。そのため、その流動及び伝熱特性を明らかにすることは各種機器の性能を向上させるために重要である。本研究では、平面衝突噴流熱伝達場に着目し、高精度差分法による直接数値シミュレーションを行った。熱伝達場に最も影響する衝突距離をパラメータとして計算を行い、特に局所熱伝達場の第2極大値の出現に対する熱輸送機構を精査した。

口頭

電離放射線のイオン流体移送型計測に関する技術開発,13; BG変動の影響評価

青山 佳男; 宮本 泰明; 山口 大美; 泉 幹雄*; 内藤 晋*; 山本 修治*; 佐野 明*; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*

no journal, , 

大型廃棄物のクリアランス検認を可能にする計測システムの開発において、計測下限の改善を目指してBG変動の要因分析試験を実施した。その試験において、空気の置換によるBG電流の低減など、計測性能を改善可能な要因を抽出した。

口頭

電離放射線のイオン流体移送型計測に関する技術開発,14; 柱状再結合の影響評価

宮本 泰明; 山口 大美; 内藤 晋*; 佐野 明*; 平田 洋介*; 野田 悦夫*; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*

no journal, , 

大型廃棄物のクリアランス検認を可能にする計測装置の$$alpha$$線に対する応答メカニズムの定量的理論の構築のため、柱状再結合効果を取り込んだ理論モデルを構築し、計測電流に及ぼす影響を評価した。

口頭

電離放射線のイオン流体移送型計測に関する技術開発,15; ハニカム形状の損失評価によるイオン拡散係数評価

宮本 泰明; 山口 大美; 平田 洋介*; 佐野 明*; 佐藤 光吉*; 南部 健一*; 高橋 浩之*; 小田 昭紀*

no journal, , 

空気流中でのイオン輸送効率の評価には、空気中におけるイオンの拡散現象を正確に把握することが必要である。本報では、CFD(Computational Fluid Dynamics)シミュレーションと、ハニカム構造を用いて測定したイオン損失を比較することにより、イオンの拡散現象について議論した結果について報告する。

口頭

空気イオン再結合係数の湿度依存性の測定

宮本 泰明; 山口 大美; 林 和夫*; 田中 元史*; 安井 裕之*; 野田 悦夫*

no journal, , 

ウラン汚染廃棄物の放射能を効率よく測定する方法である$$alpha$$線による電離で発生したイオンを空気流に載せて輸送,捕集し測定するという電離空気輸送型計測について、生成したイオンの再結合係数の相対湿度に対する依存性を測定した。

口頭

Competition between interface effect and nesting effect in Cr-based multilayers with monatomic layers of X (X = Sn, Au, Ag, V, or Fe)

壬生 攻*; 慈幸 範洋*; 大塚 祐平*; 武田 全康

no journal, , 

非磁性原子であるスズ,金,銀,バナジウム、そして強磁性原子である鉄を単原子層として周期的にCr薄膜のなかに埋め込んだ多層膜中のCrの磁気構造を3軸型中性子分光器を用いて調べた。Crの持つ磁気構造は室温と10Kの間で大きく変化するが、その変化の様子は単原子層の間に挟まれたCr層の厚さが同じであっても、単原子層として挿入されたXによって大きく変わることがわかった。このことは、CrとXの界面でCrの磁気モーメントの増大や減少を引き起こす界面効果と、本来、Cr原子がバルク固有の性質として持つネスティング効果の競合による結果であると解釈できる。

口頭

Cr(001)/Sn多層膜中のスピン密度波の波長不連続転移

武田 全康; 加倉井 和久; 壬生 攻*

no journal, , 

非磁性原子であるSnの単原子層を周期的に挿入したCr(001)/Sn多層膜では、Cr元素が固有に持つフェルミ面のネスティング効果と、Snを挿入したことによる人工的な周期的境界条件との競合によって、バルクとは異なるスピン密度波(SDW)が誘起される。最も大きな特徴は、Sn層によるCrの磁気モーメントのピンニング効果によって、SDWの腹がSnの位置に固定されることである。一方で、本質的にCrのSDWの波長を決定するネスティングベクトルの大きさは温度変化をするため、両者の競合により、SDWの波長が温度変化により不連続に変わること(Phase slip transition)が期待される。10.2nmの人工周期をもつCr/Sn多層膜について、JRR-3のTAS-1とTAS-2分光器を使ってこの相転移の詳細を調べたので、その実験の詳細と結果を報告する。

口頭

3次元中性子偏極解析法によるCr(001)/Sn人工格子の磁気構造解析と波長不連続転移

武田 全康; 加倉井 和久; 壬生 攻*

no journal, , 

非磁性原子であるSnの単原子層を周期的に挿入したCr(001)/Sn多層膜では、Cr元素が固有に持つフェルミ面のネスティング効果と、Snを挿入したことによる人工的な周期的境界条件との競合によってバルクとは異なるスピン密度波(SDW)が誘起される。この磁気構造を3次元中性子偏極解析装置を用いて解析した結果と、SDWの波長が温度によって不連続に変化する現象について報告する。

口頭

超高輝度プローブ光による全反射メスバウアー分光の開発研究

三井 隆也; 瀬戸 誠; 増田 亮; 壬生 攻*

no journal, , 

メスバウアー分光を単結晶基板上のナノ構造体に適用する場合、RI線源によるCEMS法では低温測定や磁場・電場中等の実験環境に対する制約が多く、低プローブ濃度試料の測定などは困難である。これを補う手法として全反射配置の測定が有望視され、基礎的研究が数多く実施されてきたが、指向性のないRI線源では強度が得られず、実用化できない状況にあった。最近、われわれは、$$^{57}$$Feを富化した反強磁性体完全単結晶を用いることで、放射光からRI線源の10万倍の輝度を持つ高輝度メスバウアービームの生成に成功した。本ビームを全反射メスバウアー分光に適用すれば、ナノ材料の局所分析技術を格段に発展させることができる。われわれは、高輝度メスバウアービームを利用して、$$^{57}$$Feを95パーセント富化した場合と自然鉄(2パーセント:$$^{57}$$Fe)で製作した場合の鉄薄膜の全反射スペクトル特性を調べることで電子散乱と核共鳴散乱及び許容な核遷移間の干渉効果がスペクトル形状に与える影響を明らかにした。本報告では、上記の実験に加え、同位体置換法を併用した磁性薄膜の表面界面の単原子層レベルでの磁気構造解析法を紹介する。

口頭

X線移送子を用いた放射光偏光メスバウアー分光法の開発研究

三井 隆也; 今井 康彦*; 瀬戸 誠*; 平尾 直久*; 松岡 岳洋*; 壬生 攻*

no journal, , 

円偏光や直線偏光を用いたメスバウアー分光は、共鳴元素のスピン配向の決定や$$gamma$$線円二色性及び核共鳴に寄与する準位の選択的な励起を利用した高精度な超微細構造解析に極めて有用であることがこれまでの基礎研究から明らかだが、通常のRI線源から照射される$$gamma$$線には偏光性が全くないため、偏光メスバウアー分光が実材料研究に有効利用されているとは言えない状況にある。一方、高輝度放射光X線と核分光器を利用した放射光メスバウアー分光法においては、X線移送子を併用することで極めて簡単にプローブ$$gamma$$線の偏光状態を制御した測定を実施できる。本報告では、我々が開発に成功した直線・円偏光に加えて無偏光の$$^{57}$$Feメスバウアー$$gamma$$線を生成して利用できる移送子と核モノクロメーターから成る核共鳴回折光学系の原理と実証実験を紹介すると共に、精密スピン構造解析における有効性を明らかにする。また、応用研究として、RI線源による測定では実施困難なダイアモンドアンビルセルを用いたGPa級超高圧水素下における希土類鉄フェリ磁性体のスピン再配列現象を初めて観測した実験の結果についても報告する。

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