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2004 年度 実績報告書

コヒーレントX線と高輝度中性子の相補利用による電子自由度の秩序と揺らぎの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16104005
研究機関東北大学

研究代表者

村上 洋一  東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60190899)

研究分担者 岩佐 和晃  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (00275009)
山田 和芳  東北大学, 金属科学研究所, 教授 (70133923)
大山 研司  東北大学, 金属科学研究所, 助教授 (60241569)
石原 純夫  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30292262)
松村 武  東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (00312546)
キーワード電子軌道・四極子 / スピン / 放射光X線散乱 / 中性子散乱 / フラクタル / 超伝導
研究概要

遷移金属や希土類金属化合物での電子自由度(スピン、軌道、電荷)の中性子と放射光X線による構造的研究、東北大学中性子散乱装置の高性能化(高輝度中性子を得るミラー集光機構や広立体角位置敏感検出器を導入)、放射光X線の時空相関を使ったスペックル散乱の基礎実験を行った。
・KCu_xZn_<1-x>F_3でのCuの3d電子軌道秩序がZnの希釈効果によりx=0.6近傍で融解することを放射光による精密構造解析・共鳴X線散乱から明らかにした。軌道秩序温度が消失するxがパーコレーション臨界濃度x=0.3より著しく大きいことを、軌道の異方的相互作用を考慮した理論模型により説明した。また転移濃度直上の試料では軌道秩序のフラクタル構造が観測された。
・軌道秩序を示すTiやVペロフスカイト型酸化物での軌道自由度の励起状態を観測できる非弾性中性子散乱過程を提唱し、スペクトルのエネルギーや中性子スピン偏極度依存性を計算した。
・ストライプ秩序を示す酸化物超伝導体LBCO(x=1/8)の磁気励起分散関係を中性子散乱で明らかにした。類似した分散はYBCOにもあり、超伝導体に共通した磁気励起の可能性を指摘した。
・電子ドープ型銅酸化物の超伝導試料に対して磁場中中性子散乱を行い、ホールドープ系では見られない、静的磁気相関の異常な磁場効果を見いだした。
・f電子四極子秩序の典型物質DyB_2C_2の放射光X線共鳴散乱を行い、単に秩序状態の観測のみでなくd-fクーロン相互作用や四極子-歪み(Jahn-Teller)相互作用の実態まで明らかにした。
・非弾性中性子散乱により、Yb系のヘビーフェルミオン新物質YbAgGeのスピンの揺らぎを反映した準弾性散乱と幅の広がった結晶場励起の観測に成功した。
・金属-絶縁体転移により現れるPrRu_4P_<12>の超格子構造を放射光X線共鳴散乱で観測した。中性子散乱結果と符合してPrの結晶場スキームが超格子的に配列している効果によると言える。
半導体的なCeOs_4Sb_<12>の中性子散乱実験から、Ce4f電子の予想外に強い遍歴性を見いだした。

  • 研究成果

    (34件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (32件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] d-f Coulomb and quadrupole-strain interactions in DyB2C2 observed by resonant x-ray scattering2005

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumura, D.Okuyama, Y.Murakami, Y.wakabayashi, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 71

      ページ: 012405-1-012405-4

  • [雑誌論文] Detailed Measurements of Characteristic Profiles of Magnetic Diffuse Scattering in ErB2C22005

    • 著者名/発表者名
      K.Ohoyama, K.Indoh, A.Tobo, K.Kaneko et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 731-734

  • [雑誌論文] Soft Phonons and Structural Phase Transitions in La1.875Ba0.125CuO42005

    • 著者名/発表者名
      H.Kimura, Y.Noda, H.Goka, M.Fujita et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 445-449

  • [雑誌論文] Square Vortex lattice at Anomalously Low Magnetic Fields in Electron-Doped Nd.185Ce0.15CuO42005

    • 著者名/発表者名
      R.Gilardi, J.Mesot, S.P.Brown, E.M.Forgan et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 93

      ページ: 217001(4)

  • [雑誌論文] Revised Crystal Structure Model of Li2NH by Neutron Powder Diffraction2005

    • 著者名/発表者名
      K Ohoyama, Y.Nakamori, S.Orimo, K.Yamada
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 74

      ページ: 483-487

  • [雑誌論文] Studies of unusual magnetic and electronic properties of the low-carrier system CeP by synchrotron X-rays2004

    • 著者名/発表者名
      M.Kohgi, K.Iwasa, K.Kuwahara, et al.
    • 雑誌名

      Physica B 345

      ページ: 55-58

  • [雑誌論文] Magnetic Excitations in Heavy-Fermion Superconductor PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Kuwahara, Kazuaki Iwasa, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 73

      ページ: 1438-1441

  • [雑誌論文] Neutron scattering study on the field-induced antiferro-quadrupolar ordering in the heavy fermion superconductor PrOs4Sb122004

    • 著者名/発表者名
      N.Metoki, K.Kaneko, S.Araki, M.Kohgi, K.Iwasa, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: e91-e92

  • [雑誌論文] Crystal-lattice modulation of the metal-insulator transition system PrRu4P12 studied by X-ray diffraction2004

    • 著者名/発表者名
      L.Hao, K.Iwasa, K.Kuwahara, M.Kohgi, S.R.Saha, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: e271-e272

  • [雑誌論文] Anomalous phonon excitations associated with strong p-f mixing effect of CeSb and CeBi2004

    • 著者名/発表者名
      K.Iwasa, M.Kohgi, M.Braden, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Magnetism and Magnetic Materials 272-276

      ページ: e65-e66

  • [雑誌論文] Exotic Properties of CeSb Studied by X-ray Diffraction2004

    • 著者名/発表者名
      Abdul Hannan, Kazuaki Iwasa, Masahumi Kohgi, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 1881-1887

  • [雑誌論文] Dynamics of orbital in hole doped and undoped titanates and vanadates with perovskite structure2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ishihara, T.Hatakeyama
    • 雑誌名

      Jour.Mag.Mag.Mat 272-276

      ページ: 412-414

  • [雑誌論文] Ferromagnetic Insulating Phase in Pr1-xCaxMnO32004

    • 著者名/発表者名
      R.Kajimoto, H.Mochizuki, H.Yoshizawa, S.Okamoto, S.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 69

      ページ: 054433-1-054433-10

  • [雑誌論文] Resonant Inelastic X-ray Scattering in Manganites with Perovskite Structure2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ishihara, H.Kondoh, S.Maekawa
    • 雑誌名

      Physica B 345

      ページ: 15-18

  • [雑誌論文] Resonant inelastic x-ray scattering study of hole-doped manganites La1-xSrxnO3(x=0.2 and 0.4)2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ishii, T.Inami, J.Mizuki, Y.Murakami, S.Ishihara, et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 224437

  • [雑誌論文] Obital Wave and its Observation in Orbital Ordered Titanates and Vanadates2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ishihara
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 69

      ページ: 075118-1-075118-9

  • [雑誌論文] Spin fluctuation and crystal field excitation of heavy-fermion compound2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumura, H.Ishida, T.J.Sato, K.Katoh, et al.
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn. 73

      ページ: 2967-2970

  • [雑誌論文] Appearance of the crystal field levels with conduction electrons iTm0.5LaxYb0.95-xTe2004

    • 著者名/発表者名
      H.Ishida, T.Matsumura, K.Shibata
    • 雑誌名

      J.Magn.Magn.Mater 272-276

      ページ: 372-373

  • [雑誌論文] Resonant magnetic X-ray scattering from antiferromagnetic order in GdAs2004

    • 著者名/発表者名
      D.Okuyama, T.Matsumura, Y.Murakami, Y.Wakabayashi, H.Sawa, D.X.Li
    • 雑誌名

      Physica B 345

      ページ: 63-65

  • [雑誌論文] Change in Mn 3d orbital state related to a metal-insulator transition in a bilayer manganite studied by magnetic Compoton profile measurement2004

    • 著者名/発表者名
      A.Koizumi, T.Nagao, Y.Kakutani, N.Sakai, K.Hirota, Y.Murakami
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 69

      ページ: 060401:1-060401:4

  • [雑誌論文] Commensurate-Incommensurate Crossover of Charge Stripe in La2-xSrxNiO3(x=1/3)2004

    • 著者名/発表者名
      K.Ishizuka, T.Arima, Y.Murakami, R.Kajimoto, H Yoshizawa et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 92

      ページ: 196404:1-196404:4

  • [雑誌論文] Application of a portable pulsed magnet to synchrotron radiation experiments2004

    • 著者名/発表者名
      Y.H.Matsuda, Y.Ueda, H.Nojiri, T.Takahashi Y.Murakami, T.Arima
    • 雑誌名

      Physica B 346-347

      ページ: 519-523

  • [雑誌論文] Controlled Carrier Generation at a Polarity-Discontinued Perovskite Heterointerface2004

    • 著者名/発表者名
      J.NISHIMURA, A.OHTOMO, A.OHKUBO, Y.MURAKAMI et al.
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys 43

      ページ: No.8A L1032-No.8A L1034

  • [雑誌論文] Orbitally Ordered State in Y1-xCaxtO3(0<x<0.5)2004

    • 著者名/発表者名
      H.Nakao, M.Tsubota, F.Iga, K.Uchihira, Y.Murakami
    • 雑誌名

      J.Phys.Soc.Jpn 73

      ページ: 2620-2623

  • [雑誌論文] The Study of Orbital Ordering with Resonant X-ray Scattering2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Murakammi
    • 雑誌名

      Synchrotron Radiation News 17

      ページ: 22-27

  • [雑誌論文] Orbital ordering near a Mott transition : Resonant x-ray scattering studperovskite Ti oxides RTiO3 and LaTiO3.02(R=Gd,Sm,Nd, and La)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Matsumura, D.Okuyama, K.Hirota, H.Nakao, Y.Murakami et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 245125:1-245125:8

  • [雑誌論文] Stripe order, depending, and fluctuations in La1.875Ba0.125CuO4 and La1.875Ba0.075Sr0.050CuO42004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujita, H.Goka, K.Yamada et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 104517(11)

  • [雑誌論文] Characterization of low-energy magnetic excitations in chromium2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hiraka, P.Boni, K.Yamada, S.Park et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B 70

      ページ: 144413(5)

  • [雑誌論文] Quantum magnetic excitations from stripes in copper oxide Superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      J.Tranquada, H.Woo, T.G.Perring, H.goka et al.
    • 雑誌名

      Nature 429

      ページ: 534-538

  • [雑誌論文] Direct Relation between the Low-Energy Spin Excitations and Superconductivity of Overdoped High-Tc Superconductors2004

    • 著者名/発表者名
      S.Wakimoto, H.Zhang, K.Yamada, I.Swainson et al.
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 92

      ページ: 217004(4)

  • [雑誌論文] Lifetime-broadening-suppressed Polarized Cu K X-ray absorption near edge structure of Nd2-xCexCuO4 measured by resonant inelastic X-ray scattering spectroscopy2004

    • 著者名/発表者名
      H.Hayashi, R.Takeda, M.Kawata, Y.Udagawa, Y.Watanabe et al.
    • 雑誌名

      J.Electr.on Spectrosc.Relat.Pnenom 136

      ページ: 199-204

  • [雑誌論文] Magnetic Field Effect on Static Antiferromagnetism in Electron-Doped Superconductor Pr1-xLaCexCuO4(x=0.11 and 0.15)2004

    • 著者名/発表者名
      M.Fujita, M.Matsuda, S.Katano, K.Yamada
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett 93

      ページ: 1470031(4)

  • [図書] Physics of Transition Metal Oxides, Springer series in Solid State Science 1442004

    • 著者名/発表者名
      S.Maekawa, T.Tohyama, S.E.Barnes, S.Ishihara, et al.
    • 総ページ数
      331
    • 出版者
      Springer-Verlag
  • [図書] 放射光科学入門2004

    • 著者名/発表者名
      村上 洋一, 石井 久夫, 伊藤 翼 et al.
    • 総ページ数
      373
    • 出版者
      東北大学出版会

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2014-01-22  

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