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服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review B, 108(24), p.245110_1 - 245110_11, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)通常の近藤効果は、伝導電子と交換相互作用を行う不純物を含んだ金属中で起こり、伝導電子のフェルミ面の存在が重要となるが、フェルミ面を持たない系における類似した現象の解明は近藤効果の基礎的理解のために重要である。さらに、通常の近藤効果は磁場中で抑制されるが、とある条件の下では磁場によって増幅することも起こりえる。本論文では、フェルミ面を持たない系において強磁場の存在に起因する近藤効果を記述するための模型を構築・提案する。この模型では、物質中を伝導するディラック粒子と物質内部で局在する不純物から成る粒子対である「近藤凝縮」を平均場として仮定することで、それを秩序変数とする相図を決定することができる。一方で、ディラック粒子・反粒子の粒子対として定義される「カイラル凝縮」は、クォーク系においては古くから知られた基底状態であるが、相互作用するディラック電子系においても類似した基底状態の存在が期待されている。さらに、ディラック粒子・反粒子間に極小の引力相互作用さえあれば、磁場の大きさに伴ってカイラル凝縮が(一般的には)増幅する現象が知られており、magnetic catalysis(磁気触媒機構)と呼ばれている。このため、本研究ではカイラル凝縮と近藤凝縮との磁場中での競合効果に注目し、この競合効果によって磁場をパラメータとする相図上に量子臨界点が現れることを予言した。さらに、磁場だけでなく有限温度の相図の予言も行った。フェルミ面に起因する通常の近藤効果とは異なり、強磁場のみによって誘起される近藤系はモンテカルロ法における負符号問題を持たないため、モンテカルロシミュレーションによって将来的に高精度の検証がなされることが期待される。
船戸 匠*; 松尾 衛
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 540, p.168436_1 - 168436_7, 2021/12
被引用回数：3 パーセンタイル：25.69(Materials Science, Multidisciplinary)We theoretically study the mechanical induction of the spin density via the Rashba spin--orbit interaction (SOI). The spin density in the linear response to lattice distortion dynamics is calculated based on the microscopic theory. We reveal that there are two mechanisms of spin induction: one is the acoustic Edelstein effect (AEE) from the acceleration of the lattice dynamics and the other is caused by the Rashba spin--vorticity coupling (RSVC). We find that the AEE induces a more efficient spin-to-charge conversion in comparison with the conventional electric Edelstein effect. The induced spin density due to the RSVC is expressed as a Berry curvature-like quantity; therefore, it can be attributed to the spatial symmetry breaking due to the Rashba SOI. Our work demonstrates high-efficiency spin generation in Rashba systems.
船戸 匠*; 松尾 衛
Physical Review B, 104(6), p.L060412_1 - L060412_5, 2021/08
被引用回数：3 パーセンタイル：27.71(Materials Science, Multidisciplinary)We theoretically study spin transport in two- or three-dimensional Rashba systems dynamically distorted by surface acoustic waves. The spin currents in the linear response to lattice distortion dynamics are calculated on the basis of a microscopic theory combined with local coordinate transformations. As a result, we find a mechanism of direct spin-current generation from lattice distortion not associated with a charge current or spin accumulation. Moreover, the in-plane helicity currents are generated by shear surface acoustic waves via the present mechanism. The generated helicity currents are not parallel to the vorticity of the lattice, and cannot be created with the conventional methods. Thus, our findings offer an alternative functionality of the conventional Rashba systems in the field of spintronics.
田屋 英俊*; Park, A.*; Cho, S.*; Gubler, P.; 服部 恒一*; Hong, J.*; Huang, X.-G.*; Lee, S. H.*; 門内 明彦*; 大西 明*; et al.
Physical Review C, 102(2), p.021901_1 - 021901_6, 2020/08
被引用回数：8 パーセンタイル：69.78(Physics, Nuclear)We investigate the hadron production from the vortical quark-gluon plasma created in heavy-ion collisions. Based on the quark-coalescence and statistical hadronization models, we show that total hadron yields summed over the spin components are enhanced by the local vorticity with quadratic dependence. The enhancement factor amounts to be a few percent and may be detectable within current experimental sensitivities. We also show that the effect is stronger for hadrons with larger spin, and thus propose a new signature of the local vorticity, which may be detected by the yield ratio of distinct hadron species having different spins such as 
and 
. The vorticity dependence of hadron yields seems robust, with consistent predictions in both of the hadron production mechanisms for reasonable values of the vorticity strength estimated for heavy-ion collisions.
村松 眞由*; 青柳 吉輝; 志澤 一之*
日本機械学会論文集,A, 77(780), p.1304 - 1319, 2011/08
まず再結晶過程における結晶格子を棒要素としてモデル化し、その運動学について論じた。次に、新相及び母相で構成される材料において、混合理論との類似性から混相理論としての保存則を定式化した。特に、結晶格子オーダーの離散量に対する保存則をメゾ領域である代表体積要素(RVE)内で加算平均することで、2相物質におけるいずれか一方の単相に対する質量,運動量,角運動量及びエネルギーの保存則を定式化した。ここで、角運動量保存則及びエネルギー保存則には結晶格子のスピン運動とRVE内での公転運動の情報が導入されるが、対象となるバルクスケール及び結晶格子スケールに特有の長さを代表量に選んでオーダー評価し、角運動量保存則をバルク部分及び結晶格子部分に分離した。この処理を介することで、結晶格子のスピン角運動量を考慮する場合でもCauchy応力の対称性が維持できることを示唆した。また、微視的角運動量が導入された本モデルが、一般化連続体力学のいかなるモデルに対応あるいは類似しているかについても言及した。さらに、上記のようにRVE内で平均化された保存則は、RVEを連続体の1物質点に帰着させることにより、新相あるいは母相の保存則となり、混合理論における保存則として定式化された。
服部 高典; 木下 智裕*; 鳴島 崇*; 辻 和彦*; 片山 芳則
Physical Review B, 73(5), p.054203_1 - 054203_9, 2006/02
被引用回数：23 パーセンタイル：68.23(Materials Science, Multidisciplinary)放射光を用いて、液体CdTeの構造を23.5GPaまで調べた。液体の構造因子S(Q)と二体分布関数g(r)は、配位数の増加とともに、2つの圧力領域1.8-3.0GPaと7.0-9.0GPaで急激に変わった。これは23.5GPaまでに少なくとも3つの安定な液体formがあることを示す。構造変化の起こる圧力幅は、他の四配位共有結合性物質の液体におけるものよりずいぶん小さい。得られたS(Q)とg(r)、他の参照物質のものと比べることにより、液体の最低圧formと中圧formの局所構造は、結晶相におけるもの(閃亜鉛鉱方構造と岩塩構造)であることがわかった。一方、最高圧formの局所構造はCdTe結晶相に見られないものであった。
棚橋 隆彦*; 三好 市朗*; 荒 邦章; 大平 博昭
JNC TY9400 2004-016, 121 Pages, 2004/08
JNC-TY9400-2004-016.pdf:18.93MB
高流量かつ高磁場環境における電磁乱流挙動を精度良く評価するために、平成15年度からラージ・エディ・シミュレーション(LES)手法を用いた電磁乱流モデルを開発する研究を開始した。平成15年度は、直流磁場環境において提案されたサブグリッドスケール(SGS)モデルをGSMAC有限要素法により再現すること等を通して、直流磁場や交流磁場環境に現れる乱流現象の非等方化について理論的に検討を行うとともに、上記の理論の裏付け及び新規SGSモデルの構築を行うために必要となる直接シミュレーション(DNS)手法の開発を行った。
not registered
PNC TJ1636 97-002, 73 Pages, 1997/03
本研究は、試料液滴の粒径分布の狭い狭分散噴霧を用いて、噴霧熱分解法により硝酸セリウム溶液から二酸化セリウム粒子を生成した。そして、その熱分解過程、または、生成粒子に影響を及ぼす要因を明らかにすることを目的とし、生成条件が生成粒子の粉体特性に及ぼす影響に関して検討した。特に、試料の初期液滴径、初期濃度、気流温度に着目し、それらが生成粒子の粒度分布、および、その形状に及ぼす影響を明らかにした。生成粒子の粒径を、画像処理法により測定した結果、硝酸セリウム溶液の熱分解過程において、試料液滴は一段または二段階の発泡による飛散、または分裂により、生成粒子の粒度分布は初期液滴の分布に対して広く、その粒度分布には、二つのピークが存在し、そのピーク値は生成条件によらず、頻度のみが変化する。そして、その平均粒径は、初期液滴径および初期濃度の増加にともない大きくなり、気流温度の上昇にともない小さくなる、また、電子顕微鏡により生成粒子を観察した結果、生成粒子の形状は、表面に空孔を有し、表面の粗いものであるが、中空状でその外殻は多孔状である。
徳岡 直静*; 小林 守*; 神山 隆*
PNC TJ1636 96-001, 64 Pages, 1996/03
本研究は、試料液滴の粒径分布の狭い狭分散噴霧を用いて、噴霧熱分解法により硝酸セリウム溶液から二酸化セリウム粒子を生成した。そして、その熱分解過程、または、生成粒子に影響を及ぼす要因を明らかにすることを目的とし、生成条件が生成粒子の粉体特性に及ぼす影響に関して検討した。特に、試料の初期液滴径、初期濃度、気流温度に着目し、それらが生成粒子の粒度分布、および、その形状に及ぼす影響を明らかにした。生成粒子の粒径を、画像処理法により測定した結果、硝酸セリウム溶液の熱分解過程において、試料液滴一段または二段階の発泡による飛散、または分裂により、生成粒子の粒度分布は初期液滴の分布に対して広く、その粒度分布には、二つのピークが存在し、そのピーク値は生成条件によらず、頻度のみが変化する。そして、その平均粒径は、初期液滴径および初期濃度の増加にともない大きくなり、気流温度の上昇にともない小さくなる。また、電子顕微鏡により生成粒子を観察した結果、生成粒子の形状は、表面に空孔を有し、表面の粗いものであるが、中空状でその外殻は多孔状である。
not registered
PNC TJ1636 95-001, 42 Pages, 1995/03
本研究では、硝酸セリウム水溶液の液滴が脱硝反応を伴いながら、二酸化セリウムの固体粒子に変化する造粒過程を解明するために、周囲空気温度および試料中のセリウムの初濃度が液滴の温度、形状、組成の時系列変化、粒子内部の微視的構造、反応時間に与える影響を明らかにした。実験は懸垂法を用い、試料の初濃度は10g/lから400g/l、周囲空気温度は423Kから723Kの範囲で行った。熱電対の先端に試料を懸垂させ、これを高温気流中におき、試料の温度変化を測定した。また、これを高速ビデオで撮影し、その形状変化を観察した。組成の変化は、試料を反応途中で急冷した試料を純水に溶解させ、その溶液の硝酸イオン濃度をイオンセンサで測定することにより求めた。また、電子顕微鏡により粒子外部および内部の表面を微視的構造を観察した。脱硝による発泡開始および終了時間、外皮の形成終了時間は、形状変化と組成変化の実験データから測定した。硝酸セリウム液滴の造粒過程には、予熱段階、蒸発段階、発泡段階、造粒段階の4つの段階が存在する。温度、形状、組成の各時系列データは非常によく対応しており、温度データのみで造粒過程に置ける試料の状態を把握できる可能性がある。試料初濃度の増加に伴い、温度の上昇割合は急激となり、発泡開始および終了時間、外皮の形成終了時間はいずれも短くなり、生成する粒子径は大きい。また、周囲空気温度約573K以上では、その増加に伴い脱硝反応が活発化し、生成粒子は硝酸の残留割合が低く大部分は二酸化セリウムとなる。その粒子構造は結晶構造に近づき、粒子の強度も強い。また約573K以下では脱硝反応は緩やかで発砲開始および終了時間、外皮の形成終了時間は短くなり、生成粒子には水分および硝酸分が残留する。また生成粒子は粘性をもち、水に可溶である。
明尾 潔*; 明尾 庸子*; 坪田 一男*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦
no journal, ,
グルタチオンペルオキシダーゼ(GPX)はミトコンドリアと細胞質に存在し、活性酸素による生体膜リン脂質の傷害を防御する。イオンビームは照射組織の一定の深さで電離を起こす放射線であり、到達深度はイオン種と加速エネルギーによって異なる。これまでに、イオンビーム照射により培養網膜色素上皮のGPX発現が誘導されることを報告した。網膜血管内皮細胞(REC)の異常は加齢黄斑変性や糖尿病網膜症の病態の一つであり、今回、ヒト培養RECに
He, 
C, 
Neイオンビームを照射し、GPX発現がどのように変化するかLight Cyclerによりリアルタイムに観察した。
線と異なり、照射した中で最もLET値が大きいNeイオンによる照射ではGPX発現が増加していた。LETが増加するに伴い、細胞損傷の質が変化し、GPX発現の増加が引き起こされた可能性がある。このことから、イオンビーム照射はGPX発現の誘導によりRECにおける酸化ストレス傷害を防御できる可能性があることが示唆された。
明尾 潔*; 明尾 庸子*; 坪田 一男*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 小林 泰彦
no journal, ,
これまでにわれわれは酸化ストレスとして可視光の照射や酸素濃度変化は細胞増殖を抑制し、培養網膜色素上皮細胞(RPE)に比較して培養大動脈血管内皮細胞により強い影響を与えていたことを報告してきた。今回、ヒト培養RECにおけるグルタチオンペルオキシダーゼ(GPX)発現にイオンビーム照射がどのような影響を与えるかを調べた。C(220MeV)とHe(50MeV)によるイオンビーム照射の場合は照射後0, 24時間のみ培養RECのGPX発現が増加していた。一方、Ne(350MeV)によるイオンビームの場合は照射後のいずれの時間においても培養RECのGPX発現が増加していた。線と異なり、照射したなかでもっともLETの高いNeイオンによる照射では培養RPEと培養RECにおけるGPX発現が増加していた。LETが増加するに伴い、細胞損傷の質が変化し、GPX発現の増加が引き起こされた可能性がある。このことから、イオンビーム照射はGPX発現の誘導によりRECにおける酸化ストレス傷害を防御できる可能性があることが示唆された。
明尾 潔*; 浜田 信行*; 小林 泰彦; 舟山 知夫; 坂下 哲哉; 明尾 庸子*; 川田 久美子*; 坪田 一男*
no journal, ,
これまでに、酸化ストレスとして可視光の照射や酸素濃度変化は細胞増殖を抑制し、培養網膜色素上皮細胞(RPE)に比較して培養大動脈血管内皮細胞により強い影響を与えていたことを報告してきた。今回、ヒト培養RECにおけるグルタチオンペルオキシダーゼ(GPX)発現にイオンビーム照射がどのような影響を与えるかを調べた。C(220MeV)とHe(50MeV)によるイオンビーム照射は照射後0, 24時間のみ培養RECのGPX発現を増加していた。一方、Ne(350MeV)によるイオンビームは照射後のいずれの時間においても培養RECのGPX発現を増加していた。線と異なり、照射したなかでもっともLETの高いNeイオンによる照射では培養RPEと培養RECにおけるGPX発現が増加していた。LETが増加するに伴い、細胞損傷の質が変化し、GPX発現の増加が引き起こされた可能性がある。このことから、イオンビーム照射はGPX発現の誘導によりRECにおける酸化ストレス傷害を防御できる可能性があることが示唆された。
鈴木 渓
no journal, ,
通常の近藤効果は金属中に局在する不純物によって引き起こされ、系の電気的/熱的/輸送的性質に対して大きな影響を及ぼす。一方で、高密度のクォーク物質においては、比較的重い不純物クォークと軽いクォークとのカラー交換相互作用によって同様の効果が起こることが期待されている(QCD近藤効果)。この講演では、Refs.~[1,2]において予言された、ライトクォークとヘビークォークから成る凝縮によって特徴づけられる新しい相についてレビューを行う。特に、この相における励起状態として現れる様々なエキシトンモードについて議論を行う~[3]。これらのモードは高密度クォーク物質における輸送的性質に寄与することが期待される。[1] S. Yasui, K. Suzuki, and K. Itakura, Nucl. Phys. A983 (2019) 90. [2] S. Yasui, K. Suzuki, and K. Itakura, Phys. Rev. D96 (2017) 014016. [3] D. Suenaga, K. Suzuki, and S. Yasui, arXiv:1909.07573.
荒木 康史; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
no journal, ,
物質中の電子のバンド構造においては、しばしば相対論的なディラック・ワイルノード構造が現れる。ディラック・ワイルノード構造は必ずしも単独で現れるわけではなく、他のバンドとの重なり・混成を示す電子系が多く見られる。このようなバンド混成の下で働く相対論的効果を理解するための指標として、本研究では「スピン-軌道交差帯磁率」に着目した。スピン-軌道交差帯磁率は磁場の軌道効果(ベクトルポテンシャル)に対するスピン分極の応答であり、電子系に働く相対論的効果(スピン-軌道相互作用)に依存する。本講演ではディラック粒子と非相対論的バンドを持つ粒子が混成した系を対象とし、その混成系におけるスピン-軌道交差帯磁率に関する理論研究の成果について報告する。我々はゼロ周波数の磁場下での熱平衡状態に基づいた平衡帯磁率と、有限周波数の磁場に対する動的帯磁率をそれぞれ評価し、バンド混成の下でこれらの比較を行った。その結果、特に動的帯磁率においては、バンド混成点近傍においてディラックバンドのみの交差帯磁率から大きなずれを示すことが明らかになった。これはバンド間遷移の効果に起因するものであり、ディラック粒子のスピン-運動量ロッキングの効果が、バンド混成により非相対論的バンドに移行したものと解釈できる。相対論的粒子と非相対論的粒子の混成系として、重イオン衝突実験等におけるクォーク物質に対する適用例についても述べる。
