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2009 年度 研究成果報告書

超強磁場X線分光・中性子散乱による局在遍歴電子相関系の研究

研究課題

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研究課題/領域番号 17072002
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関東北大学

研究代表者

野尻 浩之  東北大学, 金属材料研究所, 教授 (80189399)

研究分担者 稲見 俊哉  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (30354989)
松田 康弘  東京大学, 物性研究所, 准教授 (10292757)
加倉井 和久  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (00204339)
松田 雅昌  日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (90260190)
大山 研司  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (60241569)
鳴海 康雄  東北大学, 金属材料研究所, 准教授 (50360615)
中島 健次  日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究副主幹 (10272535)
連携研究者 廣田 和馬  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90272012)
前川 藤夫  日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究主幹 (30354723)
長谷川 勝一  日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究員 (90391333)
及川 健一  日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究員 (80391332)
研究期間 (年度) 2005 – 2009
キーワード強磁場 / スピン科学 / 計測科学 / 磁性 / 強相関電子系 / 量子ビーム / 放射光X線 / 中性子散乱
研究概要

超強磁場下において、放射光X線による回折、吸収分光、磁気円二色性分光、共鳴回折および強磁場中性子回折を、未踏の40-50T領域において実現し、価数転移や非自明な磁気状態など、超強磁場下の局在-遍歴電子相関系の電子状態・磁気状態の精密研究を可能にした。これにより、新分野"超強磁場量子ビーム科学"を世界に先駆けて切り開いた。欧米の量子ビーム施設で、本特定領域方式が導入され、この分野での日本の主導権を確立した。

  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (24件) (うち査読あり 22件) 学会発表 (14件) 図書 (4件) 備考 (11件)

  • [雑誌論文] Universal Magnetic Structure of the Half-Magnetization Phase in Cr-Based Spinels2010

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuda, K. Ohoyama, S. Yoshii, H. Nojiri, P. Frings, F. Duc, B. Vignolle, G.L.J.A. Rikken, L. -P. Regnault, S. -H. Lee, H. Ueda, Y
    • 雑誌名

      Ueda, Phys. Rev. Lett 104

      ページ: 047201-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Magnetic-Field XMCD as a Novel Tool for the Study of Valence Fluctuation Phenomena-Application to Eu-based Intermetallic Compounds2010

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, J.L. Her, T. Inami, K. Ohwada, Z.W. Ouyang, K. Okada, H. Nojiri, A. Mitsuda, H. Wada, N. Kawamura, M. Suzuki
    • 雑誌名

      J. Low Temp. Phys 159

      ページ: 292-296

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant X-ray Scattering Study of Hidden Order in URu2Si2 using a Low-Stress Single Crystal2010

    • 著者名/発表者名
      H. Amitsuka, T. Inami, M. Yokoyama, S. Takayama, Y. Ikeda, I. Kawasaki, Y. Homma, H. Hidaka, T. Yanagisawa
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser 200

      ページ: 012007-1-4.

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Portable High-Field Pulsed-Magnet System for Single-Crystal X-ray Scattering Studies: Z. Islam2009

    • 著者名/発表者名
      J.P.C. Ruff, H. Nojiri, Y.H. Matsuda, K.A. Ross, B.D. Gaulin, Z. Qu, J. C
    • 雑誌名

      Lang, Rev. Sci. Instrum 80

      ページ: 11392-1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Diffraction Study on the Multiple Magnetization Plateaus in TbB4 under Pulsed High Magnetic Field2009

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshii, K. Ohoyama, K. Kurosawa, H. Nojiri, M. Matsuda, P. Frings, F. Duc, B. Vignolle, G.L.J.A. Rikken, L. -P. Regnault, S. Michimura, F. Iga
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 103

      ページ: 077203-1-4

  • [雑誌論文] X-Ray Magnetic Circular Dichroism of a Valence Fluctuating State in Eu at High Magnetic Fields2009

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, Z.W. Ouyang, H. Nojiri, T. Inami, K. Ohwada, M. Suzuki, N. Kawamura, A. Mitsuda, H. Wada
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett 103

      ページ: 046402-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant Magnetic X-ray Diffraction Study on the Triangular Lattice Antiferromagnet GdPd2Al32009

    • 著者名/発表者名
      T. Inami, N. Teradai, H. Kitazawa, O. Sakai
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 78

      ページ: 084713-1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Field Induced Lattice Deformation in the Quantum Antiferromagnet SrCu2(BO3)22009

    • 著者名/発表者名
      Y. Narumi, N. Terada, Y. Tanaka, M. Iwaki, K. Katsumata, K. Kindo, H. Kageyama, Y. Ueda, H. Toyokawa, T. Ishikawa, H. Kitamura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 78

      ページ: 043702-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Resonant Magnetic X-ray Diffraction Study on Successive Metamagnetic Transitions in TbB42009

    • 著者名/発表者名
      T. Inami, K. Ohwada, Y.H. Matsuda, Z.W. Ouyang, H. Nojiri, T. Matsumura, D. Okuyama, Y. Murakami
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 78

      ページ: 033707-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] XMCD Spectroscopy on Valence Fluctuating and Heavy Fermion Compounds in Very High Magnetic Fields up to 40 T2009

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, J.L. Her, T. Inami, K. Ohwada, Z.W. Ouyang, K. Okada, H. Nojiri, A. Mitsuda, H. Wada, K. Yoshimura, H. Amitsuka, N. Kawamura, M. Suzuki, A. Kotani
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser 190

      ページ: 012019-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Magnetic-Field X-ray Absorption Spectroscopy of Field-Induced Valence Transition in EuNi2(Si1-xGex)22008

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, T. Inami, K. Ohwada, Y. Murata, H. Nojiri, Y. Murakami, A. Mitsuda, H. Wada, H. Miyazaki, I. Harada
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 77

      ページ: 054713-1-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synchrotron X-ray Experiments in Pulsed High Magnetic Fields2008

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda
    • 雑誌名

      Anal. Sci 24

      ページ: 3-10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of Field-Induced Variant Transformation in Fe3Pt using Pulsed Magnetic Field X-ray Diffraction2007

    • 著者名/発表者名
      Z.W. Ouyang, Y.H. Matsuda, H. Nojiri, T. Inami, K. Ohwada, M. Tsubota, T. Sakon, T. Fukuda, T. Kakeshita
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 102

      ページ: 113917-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Correlation Between Crystal Structure and Magnetism in the Frustrated Antiferromagnet CuFeO2 under High Magnetic Fields2007

    • 著者名/発表者名
      N. Terada, Y. Narumi, Y. Sawai, K. Katsumata, U. Staub, Y. Tanaka, A. Kikkawa, T. Fukui, K. Kindo, T. Yamamoto, R. Kammuri, M. Hagiwara, H. Toyokawa, T. Ishikawa, H. Kitamura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 75

      ページ: 224411-1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Diffraction under 30 T Pulsed Magnetic Fields2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ohoyama, N. Katoh, H. Nojiri, Y.H. Matsuda, H. Hiraka, K. Ikeda, H.M. Shimizu
    • 雑誌名

      J. Magn. Magn. Mater 310

      ページ: 974-976

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Magnetic-Field X-ray Absorption Spectroscopy of Field-Induced Valence Transition in YbInCu42007

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, T. Inami, K. Ohwada, Y. Murata, H. Nojiri, Y. Murakami, H. Ohta, W. Zhang, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 76

      ページ: 034702-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Can Japan make what they have planned?2007

    • 著者名/発表者名
      野尻浩之
    • 雑誌名

      波紋 17

      ページ: 29-32

  • [雑誌論文] Field-induced Lattice Staircase in a Frustrated Antiferromagnet CuFeO22006

    • 著者名/発表者名
      N. Terada, Y. Narumi, K. Katsumata, T. Yamamoto, U. Staub, K. Kindo, M. Hagiwara, Y. Tanaka, A. Kikkawa, H. Toyokawa, T. Fukui, R. Kanmuri, T. Ishikawa, H. Kitamura
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 74

      ページ: 180404-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Field X-ray Diffraction Study on a Magnetic-Field-Induced Valence Transition in YbInCu42006

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, T. Inami, K. Ohwada, Y. Murata, H. Nojiri, Y. Murakami, H. Ohta, W. Zhang, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 75

      ページ: 024710-1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lattice Distortion in Antiferromagnetic CoO under High Magnetic Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Narumi, K. Katsumata, U. Staub, K. Kindo, M. Kawauchi, C. Broennimann, H. Toyokawa, Y. Tanaka, A. Kikkawa, T. Yamamoto, M. Hagiwara, T. Ishikawa, H. Kitamura
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn 75

      ページ: 075001-1-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Diffraction Experiments with 40T Pulsed Magnets2006

    • 著者名/発表者名
      K. Ohyama, N. Katoh, H. Nojiri, Y.H. Matsuda, H. Hiraka, K. Ikeda, H.M. Shimizu
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser 51

      ページ: 506-509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neutron Scattering Studies of a Frustrated Spinel Antiferromagnet in Zero and High Magnetic Field2006

    • 著者名/発表者名
      M. Matsuda
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser 51

      ページ: 483-489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of Miniature Pulsed Magnets to Synchrotron X-ray Spectroscopy and Neutron Diffraction2006

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda, Y. Murata, T. Inami, K. Ohwada, H. Nojiri, K. Ohoyama, N. Katoh, Y. Murakami, F. Iga, T. Takabatake, A Mitsuda, H. Wada
    • 雑誌名

      J. Phys: Conf. Ser 51

      ページ: 490-493

    • 査読あり
  • [雑誌論文] X-ray Diffraction Experiments under Pulsed Magnetic under Pulsed Magnetic Fields above 30 T2005

    • 著者名/発表者名
      T. Inami, K. Ohwada, Y.H. Matsuda, Y. Ueda, H. Nojiri, Y. Murakami, T. Arima, H. Ohta, W. Zhang, K. Yoshimura
    • 雑誌名

      Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 238

      ページ: 233-236

    • 査読あり
  • [学会発表] 強磁場下XMCDの実験と磁気相転移2010

    • 著者名/発表者名
      松田康弘
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20100320-20100323
  • [学会発表] BaVS3の強磁場X線回折2010

    • 著者名/発表者名
      鳴海康雄
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山市
    • 年月日
      20100320-20100323
  • [学会発表] スピネル反強磁性体CdCr2O4のパルス強磁場中性子回折2009

    • 著者名/発表者名
      松田雅昌
    • 学会等名
      日本物理学会2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本市
    • 年月日
      20090925-20090928
  • [学会発表] X-ray Absorption and Magnetic Circular Dichroism Spectroscopy in Pulsed High Magnetic Fields2009

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda
    • 学会等名
      Gordon Research Conferences: X-Ray Science
    • 発表場所
      Waterville, USA
    • 年月日
      20090802-20090807
  • [学会発表] XMCD Spectroscopy on Valence Fluctuating and Heavy Fermion Compounds in Very High Magnetic Fields up to 40 T2009

    • 著者名/発表者名
      Y.H. Matsuda
    • 学会等名
      The 14th International Conference on X-ray Absorption Fine Structure
    • 発表場所
      Camerino, Italy
    • 年月日
      20090726-20090731
  • [学会発表] X-ray and Neutron Experiments in High Magnetic Fields2009

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri
    • 学会等名
      9th International Conference on Research in High Magnetic Fields
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      20090722-20090725
  • [学会発表] High Magnetic Field X-ray Spectroscopy by using a Mini-Coil System2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri
    • 学会等名
      APS Users Week 2008
    • 発表場所
      Argonne, USA
    • 年月日
      20080505-20080508
  • [学会発表] パルス中性子と超強磁場2008

    • 著者名/発表者名
      野尻浩之
    • 学会等名
      日本物理学会第63回年次大会
    • 発表場所
      東大阪市
    • 年月日
      20080323-20080326
  • [学会発表] Neutron Diffraction in Ultra- Strong High Magnetic Fields -A Powerful Tool for Spin Sciense2008

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri
    • 学会等名
      J-PARC International Symposium on Pulsed Neutrons and Muons Science
    • 発表場所
      Mito, Japan
    • 年月日
      20080305-20080308
  • [学会発表] TbB4の多段磁化過程に関する考察2007

    • 著者名/発表者名
      稲見俊哉
    • 学会等名
      日本物理学会第62回年次大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20070921-20070924
  • [学会発表] Dynamics and Magnetization Process of Triangle Based Low Dimensional Systems, Ring, Tube, Helix and Ball2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri
    • 学会等名
      ISSP International Workshop and Symposium on Computational Approaches to Quantum Critical Phenoma
    • 発表場所
      Kashiwa, Japan
    • 年月日
      20060923-20060926
  • [学会発表] Application of MMW/THz ESR for High Magnetic Field Spin Sciences-Physics, Chemistry, and Material Science2006

    • 著者名/発表者名
      H. Nojiri
    • 学会等名
      Intrared and Millimeter Waves-THz2006
    • 発表場所
      Shanghai, China
    • 年月日
      20060918-20060922
  • [学会発表] X-Ray Diffraction Studies in Pulsed High Magnetic Fields2006

    • 著者名/発表者名
      Y. Narumi
    • 学会等名
      Yamada Conference LX on Research in High Magnetic Fields
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      20060816-20060819
  • [学会発表] 高磁場ESR原理と応用2005

    • 著者名/発表者名
      野尻浩之
    • 学会等名
      分子磁性の新しい動向を探る研究会
    • 発表場所
      那須
    • 年月日
      20050905-20090906
  • [図書] パルス強磁場下の中性子回析実験2009

    • 著者名/発表者名
      野尻浩之, 大山研司, 吉居俊輔, 鳴海康雄
    • 総ページ数
      35-45
    • 出版者
      アグネ技術センター
  • [図書] 繰り返しパルス磁場とその応用, 実験物理科学シリーズ52008

    • 著者名/発表者名
      野尻浩之
    • 総ページ数
      130-141,160-180
    • 出版者
      共立出版
  • [図書] 超小型パルスマグネットを用いた放射光X線分光:強磁場中の電子状態をみる新手法2007

    • 著者名/発表者名
      松田康弘、稲見俊哉、大和田謙二、野尻浩之
    • 総ページ数
      9-11
    • 出版者
      アグネ技術センター
  • [図書] ポータブル型パルス磁場による強磁場下での放射光X線回折実験2005

    • 著者名/発表者名
      松田康弘, 稲見俊哉, 大和田謙二, 野尻浩之
    • 総ページ数
      882-890
    • 出版者
      アグネ技術センター
  • [備考]

    • URL

      http://spin100.imr.tohoku.ac.jp/

  • [備考] 強磁場X線分光法の開発と磁性研究への応用, 松田康弘, 第30回本多記念研究奨励賞, 2009. 5. 8

  • [備考] 強磁場下における放射光X線回折の研究, 鳴海康雄, 第1回(2007年)日本物理学会若手奨励賞

  • [備考] J. Phys. Soc. Jpn. Paper of Editer's choice, High -Magnetic-Field X-ray Absorption Spectroscopy of Field-Induced Valence Transition in YbInCu4, by Y.H. Matsuda他8名, J. Phys. Soc. Jpn., Vol. 76, (2007) 034702

  • [備考] 「フラストレート磁性体スピンの並び方普遍-東北大、元素変え解明」, 日経産業新聞, 2010. 2. 3

  • [備考] 強磁場で弱磁性体観測「XMCD法で成功」東北大など, 日刊工業新聞, 2009. 8. 26

  • [備考] 「原子力機構:強磁場と放射光x線組み合わせ新たな実験技術開発」, 科学新聞, 2007. 3. 30

  • [備考] 東北式コイルRev. Sci. Instrum. 誌Cover Storyに採用, 2009. 10

  • [備考] 特定領域方式のX線マグネットArgonne国立研究所:Argonne Todayで紹介, 2009. 12

  • [備考] 強磁場中性子回折実験Institute for Laue-Langevinの2008年研究ハイライトに選定, 2009. 10

  • [備考] 強磁場中性子世界記録樹立ミニコイルInstitute for Laue-Langevinへ日本製で初めて展示, 2009. 7

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公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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