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早川 頌*; 沖田 泰良*; 板倉 充洋; 川畑 友弥*; 鈴木 克幸*
Journal of Materials Science, 54(16), p.11096 - 11110, 2019/08
被引用回数：11 パーセンタイル：44.84(Materials Science, Multidisciplinary)We performed molecular dynamics simulations of displacement cascades in FCC metals under Poisson's deformation using interatomic potentials differing in stacking fault energy (SFE), in order to investigate the effect of tensile strain on the SFE dependence of defect formation processes. There was no clear SFE dependence of the number of residual defects and the size distribution of defect clusters under both no strain and the applied strain, while the strain enhanced the defect formation to a certain extent. We also observed that the strain affected the formations of self-interstitial atom (SIA) clusters depending on their size and the Burgers vector. These results were consistent with the analysis based on the defect formation energies. Meanwhile, the number of SIA perfect loops was higher at lower SFE under both no strain and the applied strain, leading to an increase in the ratio of glissile SIA clusters with a decrease in SFE. Further, the absolute number of SIA perfect loops was increased by the applied strain, while the SFE dependence of the number of SIA perfect loops was not affected. These findings were associated with the difference in formation energy between an SIA perfect loop and an SIA Frank loop. The insights extracted from this study significantly contribute to the modeling of microstructural evolution in nuclear materials under irradiation, especially for low SFE metals such as austenitic stainless steels.
中西 大貴*; 川畑 友弥*; 土井原 康平*; 沖田 泰良*; 板倉 充洋; 鈴木 克幸*
Philosophical Magazine, 98(33), p.3034 - 3047, 2018/09
被引用回数：10 パーセンタイル：47.24(Materials Science, Multidisciplinary)原子炉内部で使用されるオーステナイト鋼は積層欠陥エネルギーが低いことで知られ、そのため積層欠陥を伴う照射欠陥クラスタが大きくなることが予想される。この傾向を定量評価するため、FCC金属のモデルポテンシャルにおいて積層欠陥エネルギーだけを変化させたものを用い照射欠陥生成の分子動力学シミュレーションを様々な温度において実行し、生成した照射欠陥クラスタの種類と数を調べた。その結果移動可能な格子間原子クラスタの生成数が積層欠陥エネルギーとともに大きく変化することが見出された。
犬飼 宗弘*; 堀毛 悟史*; 板倉 智也*; 篠崎 良太*; 荻原 直希*; 梅山 大樹*; Nagarker, S.*; 西山 裕介*; Malon, M.*; 林 灯*; et al.
Journal of the American Chemical Society, 138(27), p.8505 - 8511, 2016/07
被引用回数：135 パーセンタイル：95.44(Chemistry, Multidisciplinary)We describe encapsulation of mobile proton carriers into defect sites in non-porous coordination polymers. The proton carriers are encapasulated with high mobility and provide high proton conductivity at 150
C under anhydrous condition. The high proton conductivity and non-porous nature allow power generation by fuel cell in which CPs are used as electrolyte. To observe defects and mobile proton carriers, we carried out solid-state NMR, XAFS, XRD, and ICP-AES/EA. On the basis of these analyses, we elucidated that the defect sites provide space for mobile uncoordinated H
PO
, H
PO
, and HO. These mobile carriers play a key role to expand proton hopping path and promote the mobility of all protons in coordination frameworks, leading to high proton conductivity and fuel cell power generation.
板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 横山 淳; 生田 朋也*; 神成 文彦*; 山内 薫*
Progress in Ultrafast Intense Laser Science XI; Springer Series in Chemical Physics, Vol.109, p.23 - 42, 2015/00
光電子光イオン同時計測画像法を用いて、強レーザー場中エタノールの多チャンネル解離性イオン化を調べ、イオン化とその後の電子励起を分離して観測することができた。光電子と解離イオンのエネルギー相関から、エタノールが獲得できる内部エネルギーがイオン化および励起経路によって変わることを明らかとした。
生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*; 板倉 隆二
Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 44(19), p.191002_1 - 191002_5, 2011/10
被引用回数：10 パーセンタイル：47.04(Optics)エタノールから生成した光電子と生成イオンを同時計測することによって、400nm, 96fs, 1.3-18TW/cm
のレーザーパルス中にて起こるイオン化とその後の電子励起を分離して調べることができた。イオン化によって電子励起状態に生成するイオン化の分岐比は、レーザー強度の増加とともに減少した。一方、その後の電子励起は共鳴イオン化によって増大する。イオン化と電子励起の機構をエタノールカチオンの電子状態分布をもとに明らかにした。
板倉 隆二; Liu, P.*; 古川 裕介*; 沖野 友哉*; 山内 薫*; 中野 秀俊*
Journal of Chemical Physics, 127(10), p.104306_1 - 104306_5, 2007/09
被引用回数：48 パーセンタイル：84.73(Chemistry, Physical)コインシデンス同時計測法を用いて、7fs及び21fsの高強度レーザーパルスに誘起されたメタノールにおける2体のクーロン爆発過程を調べた。7fsのパルスを用いた場合、C-O結合が直接切断される反応経路、CHOH
CH
+OH、と水素原子の移動を伴う経路、CHOHCH+HO、のイオン放出の角度分布は、ほぼ同じであり、偏光方向から30
40度ずれたところにピークを示す。レーザーパルス幅を21fsまで伸ばした場合には、2経路とも角度分布は偏光方向に沿った広い分布となった。これは、動的な配向効果とイオン化機構の変化のどちらか、もしくは両方の寄与である。このような角度分布の変化の度合いは、2経路によって違いが見られ、水素移動の効果を示している。
生田 朋也; 穂坂 綱一; 板倉 隆二; 赤木 浩; 山内 薫*; 神成 文彦*; 横山 淳
no journal, ,
強レーザー場によるエタノールの解離性イオン化に関して、最近、イオンと光電子の同時計測が行われ、電子励起状態へ直接イオン化する過程と電子基底状態へイオン化した後に電子励起する段階的な過程の2経路が存在し、強度やパルス幅を増やすと段階的過程の寄与が増えることが明らかとなっている。本研究は、近赤外パルスに比べ、解離が促進する紫外パルスの場合に関して、光電子・光イオン同時計測を行い、イオン化・電子励起機構を調べた。
板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 山内 薫*; 横山 淳; 神成 文彦*
no journal, ,
強レーザー場によるエタノールの解離性イオン化に関して、最近、イオンと光電子の同時計測が行われ、電子励起状態へ直接イオン化する過程と電子基底状態へイオン化した後に電子励起する段階的な過程の経路が存在し、強度やパルス幅を増やすと段階的過程の寄与が増えることが明らかとなっている。本研究は、近赤外パルスに比べ、解離が促進する紫外パルスの場合に関して、光電子・光イオン同時計測を行い、イオン化・電子励起機構を調べた。
生田 朋也; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 山内 薫*; 神成 文彦*; 横山 淳
no journal, ,
紫外域強レーザー場中におけるエタノールの解離と相関したイオン化機構を光電子光イオン同時計測によって調べた。レーザー場強度が15TW/cmの時、CHOH生成に相関した光電子スペクトルは、電子励起状態へのイオン化が支配的であった。CH
生成については、励起状態へのイオン化に加え、電子基底状態へのイオン化した後、段階的に電子励起する経路も観測された。強度を33TW/cmへ上げると、CHOH、及びCH生成のどちらの場合も、段階的励起の寄与が増加し、イオン化における直接励起と段階的励起がほぼ同じ分岐比となる。これらの結果に基づいて紫外域における解離促進の原因について議論する。
生田 朋也; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 山内 薫*; 神成 文彦*; 横山 淳
no journal, ,
強レーザー場によるエタノールの解離性イオン化において、レーザー波長が紫外域の場合、近赤外域の場合に比べて、解離を伴うイオン化が解離を伴わないイオン化よりも促進されることが知られている。本研究では、紫外域強レーザー場中のエタノールの解離性イオン化における電子励起過程に着目し、光電子・光イオン同時運動量画像計測法を用いることで、紫外域レーザー場による解離促進の機構を明らかにした。
生田 朋也; 板倉 隆二; 穂坂 綱一*; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*
no journal, ,
本研究は、400nm及び800nmの2色の強レーザー場を同時照射し、エタノールの解離性イオン化反応を起こさせた。生成した光電子と生成イオンを同時に運動量計測し、反応チャンネルごとにイオン化過程の詳細を明らかにし、電子励起の観点から反応機構を議論する。
板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*
no journal, ,
光電子光イオン同時計測法を用いて、高強度紫外レーザー場(400nm, 96fs)中における電子励起エタノールカチオン生成の2つのイオン化経路を明らかにした。レーザー強度を1.3TW/cmから18.1TW/cmへ増加するとイオン化直後の電子励起状態のエタノールカチオンの分岐比は大きく減少する。また、レーザー強度を増加したときには、同一レーザーパルス内でイオン化に続いて起こる電子励起の確率が増強することも明らかにした。
板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*
no journal, ,
光電子光イオン同時計測分光法を用いて2色(400及び800nm)レーザー場中におけるエタノールのイオン化ダイナミクスを調べた。400-nmパルスと800-nmパルスが時間的に分離されている時は、CHOHフラグメントイオンは、おもに、400-nmパルスによる電子励起状態へのイオン化を経由して生成する。400-nmと800-nmパルスが時間的に重なったときは、400-nmパルスによる電子励起状態へのイオン化が著しく抑制される。これは、800-nmパルスによるACシュタルクシフトによってイオン化チャンネルが閉鎖されることを示している。
板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*
no journal, ,
強レーザー場によって誘起されるエタノールの解離性イオン化ダイナミクスについて、光電子・イオン運動量同時計測画像法を用いて調べた。本研究では、(1)イオン化直後の状態を反映した光電子エネルギーと(2)解離に消費された分子内エネルギーを反映したフラグメントイオンの運動エネルギーの相関に着目した。この相関から、イオン化から最終生成物に至るまでの間にレーザー場から獲得する分子内エネルギーが、イオン化・解離経路によって異なることが明らかとなった。強レーザー場の強度、波長(800nmと400nm)を変えて実験を行い、それらの依存性に基づいて、イオン化及び解離機構について議論する。
板倉 隆二; 生田 朋也*; 穂坂 綱一*; 赤木 浩; 横山 淳; 山内 薫*; 神成 文彦*
no journal, ,
強レーザー場によって誘起されるエタノールの解離性イオン化ダイナミクスについて、光電子・イオン運動量同時計測画像法を用いて調べた。本研究では、(1)イオン化直後の状態を反映した光電子エネルギーと、(2)フラグメントイオンの運動エネルギーの相関に着目した。この相関から、イオン化から最終生成物に至るまでの間にレーザー場から獲得する分子内エネルギーが、イオン化・解離経路によって異なることが明らかとなった。
沖田 泰良*; 板倉 充洋; 中西 大貴*; 川畑 友弥*
no journal, ,
Molecular dynamics simulations were conducted to evaluate the influence of the stacking fault energy on defect formation by collision cascades in FCC metals. The simulations were performed for PKA energies of 1-50 keV by using six sets of EAM potentials that differed only in SFEs. Neither the number of residual defects nor their clustering behavior is affected by SFE, except for the mean size of vacancy clusters at highest PKA energy. The mean size increases as the SFE decreases because of enhanced formation of large vacancy clusters, which prefer to comprise stacking fault structure inside them. The ratio of glissile SIA clusters decreases as the SFE increases. At higher SFEs, both the number of Frank loops and perfect loops tend to decrease; instead, three-dimensional clusters form with higher densities. The effect of SFE on the number of Frank loops becomes apparent only at the highest PKA energy, where comparably large SIA clusters can be formed with a higher density.
