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放射光科学研究センター物質ダイナミクス研究グループ

グループディレクター BARON Alfred（Ph.D.）

English Page

研究概要

当研究室では、動的構造因子S(Q,ω) を測定するため非共鳴非弾性X線散乱を用いて、meV (THz振動数領域)のエネルギースケール、かつ原子スケールにおける物質のダイナミクスを対象に研究を行っています。最近世界で最も強力な非弾性X線散乱装置を完成させ、現在多方面の研究分野へと適用を広げている段階です。研究分野にはいくつかの装置開発プロジェクトのみならず、極限高圧下、熱輸送特性などの結晶物質、液体やガラスなどの不規則系物質のダイナミクスが含まれています。現在研究室で特に推進しているは、測定不能な移行運動量の小さい未到領域をこれまでにない高いエネルギー分解能で測定することです。不規則系物質のメソスケールに関して、実験をロバストに説明でき概念的に明確なダイナミクスの解釈に取り組んでいます。

研究テーマ:

液体やガラスのダイナミクス研究
極限条件下における物質の弾性定数測定
結晶のフォノンと電子散乱の研究
マルチフェロイック物質や超伝導体におけるフォノンや電子散乱の研究
新たなX線散乱実験技術の開発

研究主分野

数物系科学

研究関連分野

工学
化学
環境学
総合理工
総合生物
物性物理学
物理化学
地球惑星科学
クラスターとナノ物質
地球内部物質科学
応用物理物性

キーワード

結晶のフォノンと格子ダイナミクス
液体ダイナミクス
磁気弾性結合
結晶弾性
熱輸送特性

主要論文

1. D. Ishikawa & A.Q.R. Baron:
"Interaction of Acoustic and Quasi-Elastic Modes in Liquid Water on Nanometer Length Scales"
J. Phys. Soc. Japan 90, 83602 (2021).
10.7566/JPSJ.90.083602
2. A.Q.R. Baron:
"High-Resolution Inelastic X-Ray Scattering I: Context, Spectrometers, Samples, and Superconductors"
Synchrotron Light Sources and Free-Electron Lasers pp 1643-1719 (2016)
10.1007/978-3-319-14394-1_41
3. A.Q.R. Baron:
"High-Resolution Inelastic X-Ray Scattering II: Scattering Theory, Harmonic Phonons, and Calculations"
Synchrotron Light Sources and Free-Electron Lasers pp 1721-1757 (2016)
10.1007/978-3-319-14394-1_52
4. D. Ishikawa & A.Q.R. Baron:
"Practical measurement of the energy resolution for meV-resolved inelastic X-ray scattering"
Journal of Synchrotron Radiation, 28 (2021) 804,
10.1107/S1600577521003234
5. Y. Nakajima, S. Imada, K. Hirose, T. Komabayashi, H. Ozawa, S. Tateno, S. Tsutsui, Y. Kuwayama, and A.Q.R. Baron:
"Carbon depleted outer core revealed by sound velocity measurements of liquid Fe-C alloy"
Nature Communications, 6, (2015)
10.1038/ncomms9942
6. T. Sakamaki, E. Ohtani, H. Fukui, S. Kamada, S. Takahashi, T. Sakairi, A. Takahata, T. Sakai, S. Tsutsui,₆ D. Ishikawa, R. Shiraishi, Y. Seto, T. Tsuchiya, A. Q. R. Baron:
"Constraints on Earth’s inner core composition inferred from measurements of the sound velocity of hcp-iron in extreme conditions"
Sci. Adv. 2016; 2 : e1500802
10.1126/sciadv.1500802
7. N. Murai, T. Fukuda, T. Kobayashi, M. Nakajima, H. Uchiyama, D. Ishikawa,S. Tsutsui, H. Nakamura, M. Machida, S. Miyasaka, S. Tajima, and A. Q. R. Baron:
"Effect of magnetism on lattice dynamics of SrFe2As2 using high-resolution inelastic x-ray scattering"
Physical Review B, Phys. Rev. B 93, 020301(R)
10.1103/PhysRevB.93.020301
8. M. Inui, Y. Kajihara, S. Munejiri, S. Hosokawa, A. Chiba, K. Ohara, S. Tsutsui and A.Q.R. Baron:
"Anomalous dispersion of the acoustic mode in liquid Bi"
Physical Review B 95 (2015) 54206
10.1103/PhysRevB.92.054206
9. D. Ishikawa, D. S. Ellis, H. Uchiyama and A.Q.R. Baron:
"Inelastic x-ray scattering with 0.75 meV resolution at 25.7 keV using a temperature gradient analyzer."
Journal of Synchrotron Radiation, 22 (2015) 3
10.1107/S1600577514021006
10. H. Fukui, T. Katsura, T. Kuribayashi, T. Matsuzak, A. Yoneda, E. Ito, Y. Kudoh, S. Tsutsui &* A.Q.R. Baron:
"Precise determination of elastic constants by high-resolution inelastic X-ray scattering"
Journal of Synchrotron Radiation 15, 618-623 (2008)
10.1107/S0909049508023248