Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
都留 智仁; Han, S.*; 松浦 周太郎*; Chen, Z.*; 岸田 恭輔; Lobzenko, I.; Rao, S.*; Woodward, C.*; George, E.*; 乾 晴行*
Nature Communications (Internet), 15, p.1706_1 - 1706_10, 2024/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Multidisciplinary Sciences)耐火ハイエントロピー合金(RHEA)は、超高温用途への応用の可能性から注目されている。しかし、体心立方結晶をもつため面心立方HEAよりも脆く、さらに、主要なNi基超合金やFCC合金系の材料よりも著しく低いクリープ強度を示す。これらの欠点を克服し、RHEAを実用的な構造材料に発展させるためには、強度と延性を制御する要因の基礎的な理解を深める必要がある。本研究では、TiZrHfNbTaとVNbMoTaWという2つのモデルRHEAを調査し、前者は77Kまで塑性圧縮可能であるのに対し、後者は298K以下では圧縮不可能であることを示した。TiZrHfNbTaの六方最密充填(HCP)元素は、すべての構成元素がBCCであるVNbMoTaWと比較して、転位芯エネルギーを下げ、格子歪みを大きくし、せん断弾性率を下げることで、高い延性と相対的に高い降伏強度につながることがわかった。転位芯構造はVNbTaMoWではコンパクトで、TiZrHfNbTaでは拡張しており、2つのRHEAで異なる滑り面が活性化していることがわかった。これらは、いずれもHCP元素の濃度に起因していることが第一原理計算により明らかになった。この結果は、HCP元素とBCC元素の比率に関連した電子構造の変化を利用して、強度、延性、すべり挙動を制御し、より効率的な発電所や輸送のための次世代高温材料を開発できることを実証している。
Cs from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident; Simulations based on identical input data佐藤 陽祐*; 滝川 雅之*; 関山 剛*; 梶野 瑞王*; 寺田 宏明; 永井 晴康; 近藤 裕昭*; 打田 純也*; 五藤 大輔*; Qu
lo, D.*; et al.
Journal of Geophysical Research; Atmospheres, 123(20), p.11748 - 11765, 2018/10
被引用回数：40 パーセンタイル：84.89(Meteorology & Atmospheric Sciences)福島第一原子力発電所事故により放出されたCsの大気中の挙動を理解するため、大気拡散モデル相互比較が実施され、12モデルが参加した。モデルで考慮される過程に起因するモデル間の差異に焦点を当てた解析を行うため、全モデルで同じ気象場、水平分解能、及び放出源情報が使用された。モデルアンサンブルによる観測された大気中Cs濃度上昇イベントの捕捉率は40%であり、FMSは80を超えた。解析の結果、大気中Cs濃度上昇イベントの再現には気象場が最も重要な要素であり、気象場の再現性が高い場合のモデル間の差異は、沈着及び拡散過程に起因していることが分かった。また、沈着フラックスが小さいモデル及び拡散が強いモデルは高い性能を示したが、拡散が強いモデルは大気中Cs濃度を過大評価する傾向を示した。
村上 元彦*; Goncharov, A. F.*; 平尾 直久*; 増田 亮*; 三井 隆也; Thomas, S. M.*; Bina, C. R.*
Nature Communications (Internet), 5, p.5428_1 - 5428_6, 2014/11
被引用回数：19 パーセンタイル：51.35(Multidisciplinary Sciences)The possible presence of dense magmas at Earth's core mantle boundary is expected to substantially affect the dynamics and thermal evolution of Earth's interior. However, the thermal transport properties of silicate melts under relevant high-pressure conditions are poorly understood. Here we report in situ high pressure optical absorption and synchrotron M
ssbauer spectroscopic measurements of iron enriched dense silicate glasses, as laboratory analogues for dense magmas, up to pressures of 85 GPa. Our results reveal a significant increase in absorption coefficients, by almost one order of magnitude with increasing pressure to 
50 GPa, most likely owing to gradual changes in electronic structure. This suggests that the radiative thermal conductivity of dense silicate melts may decrease with pressure and so may be significantly smaller than previously expected under core-mantle boundary conditions. Such dark magmas heterogeneously distributed in the lower mantle would result in significant lateral heterogeneity of heat flux through the core mantle boundary.
Dunham, B.*; Benson, S.*; Hernandez-Garcia, C.*; Suleiman, R.*; 西森 信行; Rao, T.*; 山本 将博*
Proceedings of 50th ICFA Advanced Beam Dynamics Workshop on Energy Recovery Linacs (ERL '11) (Internet), p.10 - 29, 2011/10
This paper summarizes the recent progress made with DC photoemission electron sources for high average power energy recovery linac-based light sources (ERL) and free electron lasers (FEL). The progress during the past two years is discussed along with the remaining technical challenges for producing reliable, high-brightness, high average-power electron injectors.
Lee, K. K.*; Laird, J. S.*; 大島 武; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 伊藤 久義
Materials Science Forum, 645-648, p.1013 - 1016, 2010/04
六方晶(6H)炭化ケイ素(SiC)の電界効果トランジスタ(MOSFET)に対して重イオンを照射した際、ドレイン,ソース、及び背面電極において発生する過渡電流を計測した。その結果を、半導体デバイスシミュレータ(TCAD)を用いて解析した結果、MOSFETが動作していないOFF状態であっても、動作状態であっても、MOSFETのソース-ウェル-ドレインからなる寄生バイポーラトランジスタが原因となる両極性の過渡電流が発生することがわかった。
Jacquinot, J.*; Albajar, F.*; Beaumont, B.*; Becoulet, A.*; Bonicelli, T.*; Bora, D.*; Campbell, D.*; Chakraborty, A.*; Darbos, C.*; Decamps, H.*; et al.
Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.125 - 130, 2009/06
被引用回数：24 パーセンタイル：82.24(Nuclear Science & Technology)ITER用電子サイクロトロン波(EC),イオンサイクロトロン波(IC),中性ビーム(NB)、そして低域混成波(LH)について、その物理と工学の両面の進展を2007/2008年にレビューした。全体仕様の変更はないものの、以下のような設計変更があった。第一に、DTフェーズの前に全パワーである73MW入射をルーティンに入射可能となるように調整すべきこと。第二に、NBを水素フェーズにもフルパワー入射が可能となるように対向壁を用意する、IC用によりロバスト名アンテナ2式を用意する、またECには2MW容量の伝送系を用意して、増力を容易にする。さらにRF源と計測及び加熱用ポートプラグの試験施設となる付属建屋を用意する。第三に、LHのようにITERの長パルス運転時に適した電流駆動システムを開発するための計画の必要性が認識された。
orbitals in the oxide-based diluted magnetic semiconductor In
V
O
小林 正起*; 石田 行章*; Hwang, J. I.*; Song, G. S.*; 滝沢 優*; 藤森 淳; 竹田 幸治; 大河内 拓雄*; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; et al.
Physical Review B, 79(20), p.205203_1 - 205203_5, 2009/05
被引用回数：7 パーセンタイル：33.14(Materials Science, Multidisciplinary)The electronic structure of InVO (
) has been investigated by photoemission spectroscopy and X-ray absorption spectroscopy (XAS). The V 
core-level photoemission and XAS spectra revealed that the V ion is in the trivalent state, which is the same valence state as that of In in In
O. The V 
partial density of states obtained by the resonant photoemission technique showed a sharp peak above the O band. While the O 
XAS spectrum of InVO was similar to that of InO, there were differences in the In 
and XAS spectra between the V-doped and pure InO. The observations give clear evidence for hybridization between the In-derived conduction band and the V orbitals in InVO.
Laird, J. S.*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; Edmonds, L.*; 大島 武
IEEE Transactions on Nuclear Science, 54(6), p.2384 - 2393, 2007/12
被引用回数：8 パーセンタイル：51.13(Engineering, Electrical & Electronic)集束レーザービーム及び集束イオンビームを高速GaAs 
-
-フォトダイオードに照射し、その際にデバイス中に誘起される高注入キャリアの挙動を過渡電流により調べた。また、高速Si --フォトダイオードに対しても同様の実験を行った。レーザーとさまざまなエネルギーのイオンを利用し、異なる密度のイオントラックをデバイス中に形成することで、イオントラック密度と過渡電流の関係を調べた。その結果、光を吸収する領域であるエピタキシャル層が厚いSiフォトダイオードと異なり、光吸収層が薄いIII-V族半導体フォトダイオードは、過渡電流の遅延を引き起こす空間電荷効果の影響が小さくなることがわかった。このことから、エピタキシャル層の薄いデバイスでは、厚いデバイスと比較して、イオントラック構造が過渡電流に及ぼす影響が相対的に小さくなると結論できる。
小林 則幸; Bigelow, T.*; Bonicelli, T.*; Cirant, S.*; Denisov, G.*; Heidinger, R.*; Henderson, M.*; Hogge, J.-P.*; Piosczyk, B.*; Ramponi, G.*; et al.
AIP Conference Proceedings 933, p.413 - 416, 2007/10
2001年工学設計活動終了以降、電子サイクロトロン加熱電流駆動装置の設計は、物理的理解の進みや取り合い条件変更に従い、変化してきた。定格20MWの高周波電力を4台の上部ランチャー又は1台の水平ランチャーにより入射する。どちらのランチャーも、高周波ビームの広い入射角度変化が必要なため、ランチャー先端近くに回転ミラーを置く方式を用いる。高周波ビームの変調と3極が供給する170GHzジャイロトロンに対応する自由度を考慮し、IGBTによるパルスステップモジュレータで構成した直流高圧電源を使用の予定である。ジャイロトロンからの高周波は直径63.5mmのコルゲート導波管でランチャーまで伝送し、上部ランチャーと水平ランチャーとの間で導波管スイッチにより伝送方向を切り替える。加熱電流駆動装置には、3台の127.5GHzジャイロトロンと専用直流高圧電源から成り、初期電離を補助するスタートアップ装置がある。水平ランチャーからスタートアップ用高周波を入射するため、3台の170GHzジャイロトロンと伝送系を共用する。信頼性のあるITER用電子サイクロトロン加熱電流駆動装置を確立するため、大電力長パルスに耐える機器の研究開発を行っている。
-Pu metal using muon spin relaxationHeffner, R. H.; 大石 一城; Fluss, M. J.*; Morris, G. D.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; Chung, B. W.*; McCall, S. K.*; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Journal of Alloys and Compounds, 444-445, p.80 - 83, 2007/10
被引用回数：8 パーセンタイル：48.44(Chemistry, Physical)ミュオンスピン緩和法(
SR)を用いた
-Pu, -Pu及び超伝導体PuCoGa
の研究について報告する。Pu金属においては特に高温相である-Puにおいて磁気秩序が存在するかどうかが大きな問題となっていた。われわれはSR法を用いて磁気秩序の探索を行った。その結果磁気秩序は観測されず、仮に磁気秩序があった場合でもその磁気モーメントの大きさの上限を10
以下であると決定することができた。またPuCoGaでは作成直後の試料と自己照射効果を見るため作成後400日経過した試料において超伝導磁場侵入長
(T)の測定を行った。その結果超伝導ギャップにラインノードがあることを示す(T)
Tなる振る舞いが見られた。特に(T)の傾向には自己照射後でも大きな変化がないことを見いだした。
小野田 忍; 平尾 敏雄; Laird, J. S.*; 三島 健太; 河野 勝泰*; 伊藤 久義
IEEE Transactions on Nuclear Science, 53(6), p.3731 - 3737, 2006/12
被引用回数：16 パーセンタイル：72.68(Engineering, Electrical & Electronic)宇宙環境に存在する数十MeV数百GeVの高エネルギー重イオンが半導体素子に誘起するシングルイベント(SE)効果の発生機構を調べるためには、微細な高エネルギーイオンビームを半導体素子の任意の領域に照射する技術が必要となる。そのため、百MeV級の重イオンのビーム径を絞って任意の位置に照射し、その際発生するSE過渡電流の強度をマッピングすることができるTIBIC(Transient Ion Beam Induced Current)システムを開発し、数十から数百mの感受領域を持つ半導体素子に対してTIBICイメージを実測した。その結果、エネルギーが高くなるに従いSE過渡電流の波高が高くなることがわかった。重イオンが半導体中に誘起する電子・正孔分布(プラズマトラック)の計算を実施し、シノプシス製TCAD10を用いてデバイスシミュレーションした結果、エネルギーが高くなるほどプラズマ密度が低くなり、また、低密度であるほどプラズマ中のキャリア拡散が速くなるため、キャリアが高速で収集されSE過渡電流の波高が高くなることが明らかとなった。
Laird, J. S.*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 伊藤 久義; Johnston, A.*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 53(6), p.3312 - 3320, 2006/12
被引用回数：14 パーセンタイル：68.04(Engineering, Electrical & Electronic)ピコ秒の単一パルスレーザー(788nm)及び単一イオンが誘起するシングルイベント過渡電流の比較を行った。パルスレーザーを用いてイオンを模擬することが可能となれば、実験時間の短縮や実験費用の削減に繋がる。実験に使用したパルスレーザー及びイオンのビーム径はおよそ1mとした。実験とデバイスシミュレータにより求めた過渡電流を比較した結果、アンバイポーラ拡散が起因となって発生する電流については、パルスレーザーでイオンを模擬することができないことが明らかとなった。しかしながら、アンバイポーラ拡散の後に発生するドリフト電流成分については、パルスレーザーでイオンを模擬することができることが明らかとなった。
and heavy ion damage on the impulse response and pulsed gain of a low breakdown voltage Si avalanche photodiodeLaird, J. S.*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; 伊藤 久義; Becker, H.*; Johnston, A.*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 53(6), p.3786 - 3793, 2006/12
被引用回数：10 パーセンタイル：56.9(Engineering, Electrical & Electronic)はじき出し損傷及びトータルドーズ効果がSiアバランシェフォトダイオードの過渡応答に及ぼす影響をピコ秒パルスレーザーシステムを用いて評価した。はじき出し損傷は重イオンを使用し、トータルドーズ効果は線を使用して導入した。100kGy(Si)の線照射を行う前後に過渡応答特性及びゲインを評価した結果、有意な差異が見られなかった。また、電圧負荷を加えた状態及び電圧負荷を加えない状態で線照射を行った。その結果、前者の方が後者と比較してリーク電流が数桁も増加することが明らかとなった。その原因としては、フィールド酸化膜の界面準位が原因であると考えられる。さらに、重イオンによりはじき出し損傷を導入した試料についても同様の計測を行った結果、線照射と同様にアバランシェフォトダイオードの過渡応答に変化が見られなかった。以上のことから、100kGy(Si)までの放射線線量までは本研究で使用したSiアバランシェフォトダイオードは耐放射線性を有することが明らかとなった。
and heavy ion damage on the time-resolved gain of a low breakdown voltage Si avalanche photodiodeLaird, J. S.*; 小野田 忍; 平尾 敏雄; Becker, H.*; Johnston, A.*; 伊藤 久義
Proceedings of 7th International Workshop on Radiation Effects on Semiconductor Devices for Space Application (RASEDA-7), p.37 - 40, 2006/10
はじき出し損傷及びトータルドーズ効果が低電圧駆動型シリコンアバランシェフォトダイオード(Si APD: Silicon Avalanche Photodiode)に及ぼす影響を電流-電圧計測システム及びピコ秒パルスレーザーシステムを用いて評価した。本研究では、100kGyまでの線照射を行うことでトータルドーズ効果を、重イオン照射を行うことではじき出し損傷効果を導入した。照射後にリーク電流及びゲインの過渡応答を測定した。その結果、トータルドーズ効果によりリーク電流が増加することがわかった。しかしながら、ゲインには有意な差が現われなかった。これまで、はじき出し損傷効果よりもトータルドーズ効果によりSi APDの特性が劣化すると言われていた。しかしながら、本研究で使用したAPDは、その静特性(リーク電流)に照射劣化が見られるものの、APDを使用するうえで最も重要なゲインについては、100kGyまでの照射に耐えられることが明らかとなった。
Heffner, R. H.; Morris, G. D.*; Fluss, M. J.*; Chung, B.*; McCall, S.*; MacLaughlin, D. E.*; Shu, L.*; 大石 一城; Bauer, E. D.*; Sarrao, J. L.*; et al.
Physical Review B, 73(9), p.094453_1 - 094453_5, 2006/03
被引用回数：33 パーセンタイル：77.08(Materials Science, Multidisciplinary)SR測定法を用いて-Pu及び-Puの磁気モーメントの上限値を調べた。まず零磁場下の測定より、150K以下ではミュオンスピン緩和率は温度によらず一定となり、核磁気緩和のみ存在する見解と良い一致を示した。また、
=2Tでの-Puにおけるナイトシフトも同様に100K以下では温度によらず一定となった。一方で100K以上では、常磁性不純物に対するミュオン拡散の効果によるナイトシフトの増加が観測された。得られたミュオンスピン緩和率より見積もられた4Kにおける-Pu及び-Puの磁気モーメントの上限は
であると結論づけられた。
Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 伊藤 久義
IEEE Transactions on Nuclear Science, 52(5), p.1504 - 1512, 2005/10
被引用回数：7 パーセンタイル：44.84(Engineering, Electrical & Electronic)シングルイベント効果は、宇宙環境に存在する高エネルギーイオンが誘起する高密度の電子正孔対が原因となって引き起こされる。それゆえ、シングルイベント効果の発生機構解明には、高密度の電子正孔対の挙動を明らかにすることが求められる。電子正孔対の密度が非常に高い場合、空間電荷(SC)効果が現れる。本研究では、SC効果を明らかにするために、高エネルギーイオン及びパルスレーザをGaAs MSM(Metal Schottky Metal)光検出器に照射し、シングルイベント過渡電流を計測した。測定の結果、イオン照射がレーザ照射と比較してSC効果が大きいことが判明した。これは、イオンとレーザが生成するプラズマ柱の構造(電荷密度の空間分布)が異なることに由来すると考えられる。デバイスシミュレータによる計算及び実験結果から、SC効果によってシングルイベント過渡電流の波形形状が大きく影響を受けることが明らかになった。
Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 伊藤 久義
Journal of Applied Physics, 98(1), p.013530_1 - 013530_14, 2005/07
被引用回数：45 パーセンタイル：80.53(Physics, Applied)放射線環境で使用される高速光検出器に高エネルギーイオンが入射すると、信号に雑音が入り、情報伝達に支障が発生する。このようなシングルイベント現象は、高エネルギーイオンで誘起する高密度の電子・正孔対(プラズマ)の動的挙動と密接に関連する。本研究では、Si pinフォトダイオードにMeV級重イオンを照射し、発生する電子・正孔プラズマの動的挙動を調べ、その過渡応答特性を評価した。実験には複数のイオン種を使用し、その飛程が等しくなるようにエネルギーを調整して照射を行い、過渡応答特性のプラズマ密度依存性を解析した。その結果、過渡応答特性は次の3つのフェーズに分類できることを見いだした。すなわち(a)素子固有の周波数帯域でキャリアの移動が制限される領域,(b)キャリアがアンバイポーラ両極性拡散によって広がる領域,(c)キャリアが空乏層領域の電界によりドリフト運動する領域。
p diodes using transient ion beam-induced current大島 武; 佐藤 隆博; 及川 将一*; 山川 猛; 小野田 忍; 若狭 剛史; Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 神谷 富裕; 伊藤 久義; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 541(1-2), p.236 - 240, 2005/04
被引用回数：9 パーセンタイル：55.92(Instruments & Instrumentation)炭化ケイ素(SiC)半導体を用いた放射線粒子検出器開発の一環として、SiC pnダイオードにイオンが入射した時に発生する電荷の収集挙動を調べた。実験はTIARAのタンデム加速器に接続するマイクロビームラインにて、15MeV酸素イオンを用いて行った。シングルイオンヒットによるイオンビーム誘起過渡電流(TIBIC)を測定したところ、SiC pnダイオードへの印加電圧の増加に従い過渡電流波形のピーク強度が大きくなること及び収集時間が短くなることが見いだされた。さらに、過渡電流を積算することで収集電荷を見積もった結果、印加電圧が低く空乏層がイオンの飛程より短い場合は、ファネリング効果によって空乏層より深い領域で発生した電荷が収集されることが判明した。また、空乏層長がイオンの飛程より長くなる印加電圧150Vでは、ほぼ100%の電荷収集効率となり、SiC pnダイオードが粒子検出器として応用可能であることが確認された。
小野田 忍; 平尾 敏雄; Laird, J. S.; 岡本 毅*; 小泉 義春*; 神谷 富裕
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 231(1-4), p.497 - 501, 2005/04
被引用回数：3 パーセンタイル：30.25(Instruments & Instrumentation)シングルイオン照準照射技術と微弱電流時間分解能計測技術を組合せた、イオンビーム誘起過渡電流(TIBIC:Transient Ion Beam Induced Current)計測システムは、シングルイベント効果を調べるためのツールとして非常に優れており、このシステムを用いて光通信SiPINフォトダイオードのシングルイベント耐性の評価研究を行った。TIARAのタンデム加速器で加速した重イオンを、イオン種,エネルギー,入射角を変えてフォトダイオードに照射し、ダイオード内に発生する過渡電流を系統的に調べ、電荷伝搬挙動のイオン種,エネルギー,入射角度依存性並びにダイオードへの印加電圧依存性を明らかにした。
Laird, J. S.; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 若狭 剛史; 山川 猛; 阿部 浩之; 大山 英典*; 神谷 富裕
JAERI-Review 2004-025, TIARA Annual Report 2003, p.14 - 16, 2004/11
アバランシェフォトダイオードのような光通信用素子は近年人工衛星に搭載されるようになってきており、その放射線耐性の評価が強く求められている。高エネルギー荷電粒子がSiフォトダイオードに入射すると、アバランシェ破壊が引き起こされるとの報告がなされた。本研究では、光通信素子のシングルイベント効果を明らかにするため、2.5GHzのInPアバランシェフォトダイオードに高エネルギーイオンを入射し、その時に発生する電荷収集の過渡過程と入射位置依存性を調べた。その結果、印加電圧が-35V付近になると急激な電荷収集が行われることや、エッジ近傍でスパイクの大きい過渡電流が流れることがわかった。本研究会では、イオン入射位置とアバランシェ効果による電荷収集について議論する。
