複合極限環境下での高分解能Ｘ線分光によるウラン化合物の価数ゆらぎの可能性の検証

• 研究課題/領域番号: 15K05195
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 物性Ⅱ
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 河村 直己 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (40393318)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ウラン化合物 / 量子臨界現象 / 価数ゆらぎ / X線発光分光 / X線吸収分光 / ウラン価数

研究成果の概要

ウラン化合物で見られる5f電子が生み出すエキゾチックな物性を、ウラン価数の観点から理解するために、低温・強磁場・高圧下での高エネルギー分解能X線吸収分光を実施した。測定されたウラン化合物のウラン価数はほとんど変化しなかったものの、ウラン価数が温度・圧力変化する物質をはじめて見出した。この価数変化の要因を明らかにするために、今後、物性との相関を調べる必要があるが、5f電子系物質の価数を精密に調べる手法の確立は、興味深いf電子系の物理に対する理解を進めるものと期待される。

研究成果

• [雑誌論文] Estimation of Ce 4f-5d Interaction by Analysis of Partial Fluorescence Yield at the Ce L3 Edge of CeO2 (2017)
  • 著者名/発表者名: Tonai Hironori、Sasabe Norimasa、Uozumi Takayuki、Kawamura Naomi、Mizumaki Masaichiro
  • 雑誌名: Journal of the Physical Society of Japan 巻: 86 号: 9 ページ: 093704-093704
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.093704
  • NAID: 210000134493
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic circular dichroism of X-ray spectroscopy for spinel-type ferrites in hard X-ray region: X-ray absorption, X-ray emission, and X-ray photoemission (2017)
  • 著者名/発表者名: Kawamura N.、Ikenaga E.、Mizumaki M.、Hiraoka N.、Yanagihara H.、Maruyama H.
  • 雑誌名: Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 巻: 220 ページ: 81-85
  • DOI: 10.1016/j.elspec.2017.01.009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Lifetime-Broadening-Suppressed X-ray Absorption Spectrum of β-YbAlB4 Deduced from Yb 3d→2p Resonant X-ray Emission Spectroscopy (2017)
  • 著者名/発表者名: N. Kawamura, N. Kanai, H. Hayashi, Y. H. Matsuda, M. Mizumaki, K. Kuga, S. Nakatsuji and S. Watanabe
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 86 号: 1 ページ: 014711-014711
  • DOI: 10.7566/jpsj.86.014711
  • NAID: 210000134233
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Applications of nano-polycrystalline diamond anvils to X-ray absorption spectroscopy under high pressure (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Ishimatsu, N. Kawamura, M. Mizumaki, H. Maruyama, H. Sumiya, and T. Irifune
  • 雑誌名: High Pressure Research 巻: 36 号: 3 ページ: 381-390
  • DOI: 10.1080/08957959.2016.1205048
  • 査読あり
• [学会発表] 共鳴X線発光分光によるYbCo2Zn20のYb電子状態の研究 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河村直己、播木敦、広瀬雄介、本多史憲、水牧仁一朗、魚住孝幸
  • 学会等名: 第73回日本物理学会年次大会
• [学会発表] BL39XUにおけるマルチアナライザー型X線発光分光測定装置の現状 (2018)
  • 著者名/発表者名: 河村直己、水牧仁一朗、下笠諒平、三村功次郎
  • 学会等名: 第31回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
• [学会発表] UGe2における低温・高圧条件下での共鳴X線発光分光 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村直己, 本多史憲, 広瀬雄介, 鈴木佳孝, 水牧仁一朗, 中村愛, 青木大
  • 学会等名: 日本物理学会第72回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学 (大阪府・豊中市)
  • 年月日: 2017-03-17
• [学会発表] BL39XUのX線発光分光測定の現状 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村直己, 水牧仁一朗, 新田清文, 朝倉博行
  • 学会等名: 第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 神戸芸術センター (兵庫県・神戸市)
  • 年月日: 2017-01-07
• [学会発表] X線吸収・発光分光によるウラン化合物のウラン価数状態の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村直己、広瀬雄介、鈴木佳孝、本多史憲、水牧仁一朗、土塔寛、李德新、芳賀芳範、仲村愛、青木大、大貫惇睦
  • 学会等名: 日本物理学会2017年秋季大会
• [学会発表] 共鳴X線発光分光による複合極限環境下での電子状態の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 河村直己
  • 学会等名: 第20回XAFS討論会
  • 招待講演
• [学会発表] Uranium valence states probed by x-ray absorption and emission spectroscopy at uranium L3-edge (2017)
  • 著者名/発表者名: Naomi Kawamura、Yusuke Hirose、Yoshitaka Suzuki、Fuminori Honda、Masaichiro Mizumaki、Hiroshi Doto、Dexin Li、Yoshinori Haga、Yusei Shimizu、Ai Nakamura、Dai Aoki、and Yoshichika Onuki
  • 学会等名: International Conference on Strongly Correlated Electron Systems 2017
  • 国際学会
• [学会発表] YbCo2Zn20における共鳴X線発光分光の線二色性の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河村直己, 水牧仁一朗, 藤内博記, 魚住孝幸, 広瀬雄介, 本多史憲
  • 学会等名: 日本物理学会2016年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学 (石川県・金沢市)
  • 年月日: 2016-09-13
• [学会発表] Magnetic circular dichroism of X-ray absorption, emission, and photoemission in spinel-type ferrites (2016)
  • 著者名/発表者名: N. Kawamura, M. Mizumaki, E. Ikenaga, N. Hiraoka, H. Yanagihara, and H. Maruyama
  • 学会等名: 39th International Conference on Vacuum Ultraviolet and X-ray Physics
  • 発表場所: チューリッヒ (スイス)
  • 年月日: 2016-07-03
  • 国際学会
• [学会発表] Yb 3d-2p共鳴X線発光分光によるYbCo2Zn20およびYbCo2Ge4の電子状態の研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河村直己，水牧仁一朗，魚住孝幸，藤内博紀，松林和幸，岩谷誠，北川健太郎，広瀬雄介，本多史憲，渡辺真仁
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学 (宮城県・仙台市)
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] SPring-8 BL39XUおよびBL01B1における共鳴X線発光分光の現状 (2016)
  • 著者名/発表者名: 河村直己，水牧仁一朗，新田清文，朝倉博行
  • 学会等名: 第29回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学柏の葉キャンパス駅前サテライト (千葉県・柏市)
  • 年月日: 2016-01-09
• [学会発表] X線発光分光による高エネルギー分解能XAFS分光 (2015)
  • 著者名/発表者名: 河村直己，新田清文，朝倉博行，水牧仁一朗
  • 学会等名: 第18回XAFS討論会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構 (茨城県・つくば市)
  • 年月日: 2015-07-29
• [学会発表] Quantum Criticality and Valence Fluctuation Study for Ce- and Yb-based compounds Probed by 3d-2p Resonant X-ray Emission Spectroscopy (2015)
  • 著者名/発表者名: Naomi Kawamura, Hironori Tonai, Masaichiro Mizumaki, Takayuki Uozumi, Shinji Watanabe
  • 学会等名: The 20th International Conference on Magnetism (ICM2015)
  • 発表場所: Palau de Congressos and Hotel Rey Juan Carlos (スペイン・バルセロナ)
  • 年月日: 2015-07-05
  • 国際学会