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論文

Q dependence of magnetic resonance mode on FeTe$$_{0.5}$$Se$$_{0.5}$$ studied by inelastic neutron scattering

石角 元志*; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 池内 和彦*; Ji, S.*; 新井 正敏*; 社本 真一

Condensed Matter (Internet), 4(3), p.69_1 - 69_10, 2019/09

中性子非弾性散乱により観測された磁気共鳴モードのQ依存性という初めての手法で、FeTe$$_{0.5}$$Se$$_{0.5}$$の超伝導対称性がs$$pm$$波であることを実験的に示した。

論文

Structural analysis on iron-based superconductor Pr1111 system with oxygen deficiency and flourine substitution

樹神 克明; 石角 元志; 江坂 文孝; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 社本 真一

Journal of the Physical Society of Japan, 80(3), p.034601_1 - 034601_6, 2011/03

 被引用回数:12 パーセンタイル:63.04(Physics, Multidisciplinary)

We have performed structural analyses on iron-based superconductors, PrFeAsO$$_{1-y}$$ and PrFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$, systematically, by means of rietveld method on neutron powder diffraction data. The shifts of iron ion valence from +2, $$delta$$, are accurately determined from the occupancies of O and O$$_{1-x}$$F$$_x$$ sites obtained by the rietveld analysis and F-concentration obtained by secondary ion-microprobe mass spectrometry. $$T_textrm{c}$$-$$delta$$ curve of PrFeAsO$$_{1-y}$$ is different from the curve of PrFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$, indicating that $$delta$$ is not a principal parameter for $$T_textrm{c}$$ in so-called 1111 system. Structural parameters of the FeAs layers, for example, As-Fe-As bond angle and As-height from Fe layer, are different between both systems with similar $$delta$$-values. Their parent compounds are also found to have different structural parameters, possibly due to the different synthetic conditions. These results suggest that the difference of structural parameters of FeAs layer is the origin of the discrepancy of $$T_textrm{c}$$-$$delta$$ curves of both systems and the $$T_textrm{c}$$-value in the 1111 system is sensitive to the structural parameters. It may be attribute to an energy balance of the conducting bands contributing to the superconductivity.

口頭

Magnetic excitation spectrum in LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$ system

社本 真一; 脇本 秀一; 石角 元志; 樹神 克明; 梶本 亮一; 新井 正敏; 松田 雅昌; 加倉井 和久; 江坂 文孝; 伊豫 彰*; et al.

no journal, , 

One of the electron-doped Fe pnictide superconductor systems, LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$, has been studied by neutron powder inelastic scattering measurements at MERLIN of ISIS and TAS-1, 2 of JRR-3. As for the parent compound, the inelastic scattering intensity along the Q-axis at T = 140 K exhibits a prominent asymmetric peak ascribed to a magnetic rod, suggesting the two-dimensionality of the spin density wave above the magnetic transition temperature. It persists even in the tetragonal phase up to room temperature. Superconducting samples (x = 0.057, T$$_{c}$$ = 25 K and x = 0.082, T$$_{c}$$ = 29 K) also exhibit the peaks at the same Q positions but at low temperatures. The observed dynamical spin susceptibilities have a maximum at about 11 meV at 4 K. The relationship to superconductivity is discussed together with the recent result on an overdoped sample with x = 0.158.

口頭

Growth of single crystal PrFeAsO$$_{1-y}$$ and its transport properties

石角 元志; 社本 真一; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 伊藤 利充*; 富岡 泰秀*

no journal, , 

ベルト型高圧合成装置を用いて酸素欠損オキシニクタイド化合物超伝導体PrFeAsO$$_{1-y}$$の単結晶を育成した。育成した結晶は光沢状の表面を有する。典型的な結晶の大きさは800$$times$$1000$$times$$20mm$$^3$$で、これまでに報告されているLnFeAs(O,F)単結晶より一桁程度大きい。磁場下電気抵抗測定から得た上部臨界磁場より異方性は$$Gammasim$$5とわかったが、これは他のグループの報告している結果と一致している。講演では単結晶のドーピング制御の方法と異方性のドーピング依存性について話す。

口頭

鉄系超伝導体の非弾性中性子散乱

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

鉄系高温超伝導体が東京工業大学の細野研究室において発見されて以来もうすぐ3年になるが、超伝導転移温度($$T_c$$)は最高で55Kと、銅酸化物高温超伝導体に続く2番目に高い物質系となっている。そのなかで最初に発見されたLaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$ ($$T_c^{max}$$=28K)系と最近、オーダーパラメータにノードが発見され話題となったBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の粉末試料を、われわれはフェルミチョッパー型分光器(四季:BL01)を用いて調べてきたので、その結果について報告する。

口頭

Resonant spin excitation on iron-based superconductor BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$

石角 元志; 永井 佑紀; 樹神 克明; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 脇本 秀一; 中村 博樹; 町田 昌彦; 鈴木 雄大*; et al.

no journal, , 

鉄系超伝導体の中で最高の$$T_c$$を有する$$Ln$$1111系の超伝導ギャップ対称性は磁場進入長や中性子散乱実験などの結果からフルギャップ$$s$$$$pm$$波だと考えられている。一方、BaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ではその比較的高い$$T_c$$(=30K)にもかかわらず、磁場進入長や熱伝導度の実験より超伝導ギャップにラインノードが存在することが提案されている。したがって対称性の異なるBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$の非弾性中性子散乱ではLa1111とは異なる$$Q$$位置,$$E$$依存性の共鳴モードが期待される。本研究でわれわれは、最適ドープBaFe$$_2$$(As$$_{0.65}$$P$$_{0.35}$$)$$_2$$の多結晶粉末試料の非弾性中性子散乱測定をフェルミチョッパー分光器,四季(J-PARC)を用いて行った。測定の結果、磁気励起は他のフルギャップ$$s$$$$pm$$波系とほぼ同じ$$(Q,E)$$位置において、同程度の共鳴による増大が観測された。この系はフルギャップ$$s$$$$pm$$波系とほぼ同じ磁気励起の特徴を持っていることを意味する。講演では中性子散乱の結果とラインノードの存在から考えられる超伝導ギャップ対称性について考察する。

口頭

Inelastic neutron scattering studies on iron-based high-$$T_c$$ superconductors

石角 元志; 樹神 克明; 脇本 秀一; 梶本 亮一; 中村 充孝; 稲村 泰弘; 水野 文夫; 永井 佑紀; 中村 博樹; 町田 昌彦; et al.

no journal, , 

さまざまな種類の鉄系超伝導体の中で、われわれはフェルミチョッパー分光器(四季:J-PARC)を用いて、LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_x$$ ($$T_c^{max}$$=28K)とBaFe$$_2$$(As,P)$$_2$$ ($$T_c^{max}$$=31K)を中心に研究してきた。これまで得られたデータをもとにして高$$T_c$$と磁気揺らぎの関係性について議論する。

口頭

中性子散乱から見た鉄系超伝導体

社本 真一; 石角 元志; 樹神 克明

no journal, , 

スピン揺らぎを媒介とする超伝導であるなら、重要な成分を中性子は取り出して見ていることになる。すなわち同じ軌道成分からなる超伝導ギャップの大きいところを磁気励起は反映するであろう。このような形で中性子で観測される磁気励起スペクトルは、電子状態と超伝導のギャップ構造を反映することから、鉄系超伝導体で重要な示唆を与えることができる。ここでは、これまでわれわれが測定してきたLaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$系及び、LaFePO, BaFe$$_{2}$$As$$_{2-x}$$P$$_{x}$$の結果について紹介したい。

口頭

相図から見た銅系との比較

社本 真一

no journal, , 

研究会の最初の講演者として、超伝導発見100周年を記念する2011年に、超伝導の歴史を振り返り、物質群と超伝導ギャップの対称性について説明し、銅酸化物高温超伝導体と鉄系高温超伝導体について相図の観点から比較し、その高温超伝導について研究者向けに解説する。

口頭

Inelastic neutron scattering study of low-energy spin excitations on LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$ system

社本 真一; 石角 元志*; 脇本 秀一; 樹神 克明; 梶本 亮一*; 新井 正敏

no journal, , 

LaFeAsO$$_{1-x}$$F$$_{x}$$粉末試料の低エネルギースピン励起を中性子非弾性散乱により調べた。超伝導試料の動的スピン磁化率$$chi$$"($$omega$$)は、磁気秩序を持つ母相試料の磁化率と同程度であることがわかった。一方で、超伝導転移温度が7Kまで抑えられたx=0.158ではほとんど消失する。この結果は、低エネルギースピン励起が高温超伝導と密接に関連していることを示している。

口頭

量子ビームJST-TRIP報告

社本 真一

no journal, , 

三機関連携量子複雑現象チームの一部として、取り組んできたJST-TRIP受託研究「量子ビームによる鉄系高温超伝導の物性研究」(代表:社本真一)では機構横断的に、量子ビーム応用研究部門の東海村地区,同播磨地区,J-PARCセンター,システム計算科学センター,先端基礎研究センターのメンバーが協力して、理化学研究所チームと一緒になって行ってきた。この発表では、TRIP事後評価会を前に各メンバーからの研究概要を紹介する。

口頭

LaFeAsO$$_{1-y}$$の最適ドープ試料における磁場侵入長測定から見た超伝導ギャップ構造

水上 雄太*; 川本 雄太*; Goh, S. K.*; 石角 元志*; 石田 茂之*; 鬼頭 聖*; 伊豫 彰*; 永崎 洋*; 社本 真一; 芝内 孝禎*; et al.

no journal, , 

今回われわれは母物質LaFeAsOにおいて酸素欠損させることにより得られる超伝導体LaFeAsO$$_{1-y}$$の最適ドープ試料(T$$_{rm c}$$$$sim$$25K)を用いて、準粒子の低エネルギー励起を直接観測可能な磁場侵入長測定を500mK(T/(T$$_{rm c}$$$$sim$$0.02)まで行った。講演では磁場侵入長の温度依存性の詳細を報告し、超伝導ギャップ構造について議論したい。

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