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大西 弘明; 宮下 精二*
JPS Conference Proceedings (Internet), 38, p.011157_1 - 011157_6, 2023/05
We have proposed a Hubbard model which exhibits itinerant ferromagnetism by extending the model of Nagaoka ferromagnetism. In the present work, we confirm that the idea of the realization of itinerant ferromagnetism works in two- and three-dimensional lattices as well as a one-dimensional lattice which we studied previously. We also investigate the temperature dependence of the magnetic ordering and present a magnetic phase diagram in the space of the temperature and the chemical potential. In the obtained phase diagram, we find a V-shape structure for the magnetic ordering near a quantum phase transition. Besides, we find an additional peak exhibiting a dome structure. Temperature dependences of related spin correlation functions are studied in detail.
大西 弘明; 宮下 精二*
Physical Review B, 106(13), p.134436_1 - 134436_13, 2022/10
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)We study finite-temperature properties of a Hubbard model including sites of a particle bath which was proposed as a microscopic model to show itinerant ferromagnetism at finite electron density. We use direct numerical methods, such as exact diagonalization and random vector methods. The temperature dependence of quantities is surveyed in the full range of the temperature. We find that the specific heat has several peaks, which correspond to ordering processes in different energy scales. In particular, magnetic correlations develop at very low temperature. The system exhibits an itinerant ferromagnetic state or an antiferromagnetic state of the Mott insulator depending on the chemical potential of the particle bath and the Coulomb interaction. From a microscopic viewpoint, the competition between these two types of magnetic states causes a peculiar ordering process of local spin correlations. Some local ferromagnetic correlations are found to be robust, which indicates that the ferromagnetic correlation originates from the motion of itinerant electrons in a short-range cluster.
舟木 泰智; 辻 英樹*; 中西 貴宏; 吉村 和也; 佐久間 一幸; 林 誠二*
Science of the Total Environment, 812, p.152534_1 - 152534_10, 2022/03
被引用回数：13 パーセンタイル：68.64(Environmental Sciences)貯水池の底質は原子力発電所事故由来の放射性物質を蓄積する傾向にあるが、嫌気的な環境下では底質から生物利用可能な形態で再移動し、それによって水生生態系の長期的な汚染が引き起こされる可能性がある。本論文では福島第一原子力発電所事故によって高濃度に汚染された底質が蓄積する2つの貯水池で、底質からの
Cs溶出の直接的な証拠となる底質間隙水の採取・分析を行った。その結果、底質と間隙水との間でのCsの再分配はCsとアンモニウムイオンとの交換が主たる要因であることを明らかにした。
Cs concentrations in east Japanese rivers辻 英樹*; 石井 弓美子*; Shin, M.*; 谷口 圭輔*; 新井 宏受*; 栗原 モモ*; 保高 徹生*; 倉元 隆之*; 中西 貴宏; Lee, S*; et al.
Science of the Total Environment, 697, p.134093_1 - 134093_11, 2019/12
被引用回数：18 パーセンタイル：58.6(Environmental Sciences)福島第一原子力発電所事故の影響を受けた河川の溶存態放射性セシウム濃度の制御要因を明らかにするため、東日本66箇所の河川で調査を行った。溶存態Cs濃度について流域の平均Cs沈着量・土地利用・土壌組成・地形・水質との関連性を評価した結果、地形的な湿潤指標(TWI)が有意に正の相関を示した。ヨーロッパの河川でも同様の相関が認められるが、日本の河川では湿地帯ではなく市街地が溶存態Cs濃度に強く影響していた。
栗原 モモ*; 保高 徹生*; 青野 辰雄*; 芦川 信雄*; 海老名 裕之*; 飯島 健*; 石丸 圭*; 金井 羅門*; 苅部 甚一*; 近内 弥恵*; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 322(2), p.477 - 485, 2019/11
被引用回数：4 パーセンタイル：21.22(Chemistry, Analytical)福島県の淡水に含まれる低レベル溶存態放射性セシウム濃度の測定に関する繰り返し精度と再現精度を評価した。21の実験施設が5つの異なる前濃縮法(プルシアンブルー含浸フィルターカートリッジ,リンモリブデン酸アンモニウム共沈,蒸発,固相抽出ディスク、およびイオン交換樹脂カラム)によって10L試料3検体を前濃縮し、放射性セシウム濃度を測定した。全Cs濃度測定結果のzスコアは
2以内で、手法間の誤差は小さいことが示された。一方で、各実験施設内の相対標準偏差に比べて、施設間の相対標準偏差は大きかった。
中西 貴宏; 佐藤 成二; 松本 卓巳*
Radiation Protection Dosimetry, 184(3-4), p.311 - 314, 2019/10
被引用回数：8 パーセンタイル：65.94(Environmental Sciences)福島県では未除染山地森林から輸送される放射性セシウムの堆積による生活圏での被ばく線量増加が懸念されている。本研究では、事故後数年間における福島県内河川敷における放射性セシウムの堆積履歴を調査した。河川を流下する懸濁物質中の放射性セシウム濃度と河川敷の空間線量率も継続観測した。多くのケースで、河川敷への年間土砂堆積量はわずか数kg m
で、表層堆積物の放射性セシウム濃度は懸濁物質中の放射性セシウム濃度と同じ減少傾向を示した。それに同調して、河川敷の空間線量率も時間とともに低下していた。大規模出水があった2015年には、上流にダムをもたない河川で数百kg mの土砂堆積と空間線量率の急激な減少が観測された。逆に言えば、ダムによって河川敷への放射性セシウムの堆積が顕著に減少することを示した。
鶴田 忠彦; 新里 忠史; 中西 貴宏; 土肥 輝美; 中間 茂雄; 舟木 泰智; 御園生 敏治; 大山 卓也; 操上 広志; 林 誠二*; et al.
JAEA-Review 2017-018, 86 Pages, 2017/10
JAEA-Review-2017-018.pdf:17.58MB
2011年3月11日の東日本大震災に伴う福島第一原子力発電所の事故以降、福島環境安全センターでは、福島の環境回復に向けた取組みとして、事故により環境中に放出された放射性物質のうち特に放射性セシウムの分布状況を評価し将来予測を行うとともに、森林から河川水系を経て海洋に至る環境や我々の生活圏での放射性セシウムの移動状況に係る調査研究「環境動態研究」に取り組んでいる。この度、最新の成果をとりまとめるとともに他機関の関連する最新の成果も参照しまとめたことから、研究成果報告書類として報告する。なお、本成果は、外部への情報発信の一つである福島部門ウェブサイトにおけるQAページを、根拠情報となる科学的知見を含め「根拠に基づく情報発信」として更新するにあたり、コンテンツとして活用されるものである。
大西 弘明; 宮下 精二*
Physical Review B, 90(22), p.224426_1 - 224426_11, 2014/12
被引用回数：1 パーセンタイル：4.64(Materials Science, Multidisciplinary)Inspired by the Nagaoka ferromagnetism, we propose an itinerant model to study the transition between the Mott singlet state and a ferromagnetic state by emulating a doping process in finite lattices. In the Nagaoka ferromagnetism, the total spin of the system takes the maximum value when an electron is removed from the half-filled system. To incorporate a procedure of the electron removal, our model contains extra sites as a reservoir of electrons, and the chemical potential of the reservoir controls the distribution of electrons. We demonstrate that, as a function of the chemical potential, the system exhibits ground-state phase transitions among various values of the total spin, including a saturated ferromagnetic state due to the Nagaoka mechanism at finite hole density.
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3; Experiments on the LATE device and JT-60U tokamak打田 正樹*; 前川 孝*; 田中 仁*; 井手 俊介; 高瀬 雄一*; 渡辺 文武*; 西 誠司*
Nuclear Fusion, 51(6), p.063031_1 - 063031_9, 2011/06
被引用回数：11 パーセンタイル：43.96(Physics, Fluids & Plasmas)Generation of initial closed flux surfaces by electron cyclotron heating at a conventional aspect ratio of / 3 has been investigated on the Low Aspect ratio Torus Experiment (LATE) device and further tested on the Japan Atomic Energy Research Institute Tokamak-60 Upgrade (JT-60U) Tokamak. In both experiments, a plasma current is initiated and increased by ECH under steady external fields composed of a toroidal field and a weak vertical field. In the LATE experiments, a movable inboard limiter is used to change the aspect ratio of plasmas up to / 3. The results show that the formation of closed flux surfaces is still possible up to / 3 while higher decay indexes of vertical field are required as the aspect ratio increases. Similar current start-up discharges have been performed on JT-60U, and a plasma current is initiated and increased up to 20 kA under a vertical field having a high decay index.
薄膜のXAS解析北條 育子*; 松本 吉弘; 丸山 喬*; 永松 伸一*; 圓谷 志郎; 境 誠司; 小西 健久*; 藤川 高志*
Photon Factory News, 29(1), p.20 - 25, 2011/05
本研究では多重散乱理論を用いてフラーレン(C)-コバルト(Co)化合物のX線吸収スペクトルの理論的解析を行った。その結果、同化合物の構造が3個のC分子間にCo原子がp-d結合により配位した局所構造を有すること、化合物中のCo原子の濃度に依存して、同局所構造が発達することが明らかになった。さらに、得られた構造をもとに分子軌道計算を行った結果、同化合物は多数スピン、少数スピンによりバンドギャップが異なる磁性半導体であることが示された。トンネル磁気抵抗効果に関する実験で示唆されたトンネル電子の高スピン偏極率は、このような電子構造を有する化合物がスピンフィルターとして作用して生じる可能性が考えられる。
小西 智也*; 西脇 永敏*; 東條 孝志*; 石川 琢馬*; 寺岡 輝記*; 植田 有紀子*; 木原 義文*; 森時 秀司*; 遠野 竜翁*; 武藏 美緒*; et al.
Physica Status Solidi (C), 8(2), p.405 - 407, 2011/02
被引用回数：3 パーセンタイル：74.76(Engineering, Electrical & Electronic)Organopalladium species (Pd) immobilized on an Sterminated GaAs substrate (S/GaAs) effectively catalyzes C-C bond formation in the Mizoroki-Heck reaction with cycle durability. However, the immobilizing mechanism of Pd is unknown. In this study, we deposited Pd(OCOCH
)
on S/GaAs in two different methods, namely dry-physical vapor-deposition and wetchemical deposition, and compared the catalytic activities in the Mizoroki-Heck reaction. Also, S-termination and Pd-immobilization on GaAs grains were performed by the wet-chemical method to monitor the change in the surface chemical structure during the preparation process with diffuse reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). FT-IR measurements implied that the immobilization of catalytic active 
was related to the OH groups on the S-terminated surface. Pd-S/GaAs prepared dryphysically showed poor catalytic activity, because Pd was not immobilized under absence of OH groups.
3; Experiments on the LATE device and JT-60U tokamak打田 正樹*; 前川 孝*; 田中 仁*; 井手 俊介; 高瀬 雄一*; 渡辺 文武*; 西 誠司*
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2010/10
Generation of an initial closed flux surface by electron cyclotron heating at a conventional aspect ratio of R/a 3 has been investigated on LATE and further tested on the JT-60U tokamak. In both experiments, plasma currents are initiated and increased by ECH under steady external fields composed of a toroidal field and a weak vertical field. In LATE experiments, a movable inboard limiter is used to change the aspect ratio of plasmas up to R/a 3. The results show that the formation of an initial closed flux surface is still possible up to R/a 3 while higher decay indices of vertical field are required as the aspect ratio increases. Similar current start-up discharges have been performed on JT-60U and a plasma current is initiated and increased up to 20 kA under a vertical field configuration having a high decay index.
坂中 章悟*; 明本 光生*; 青戸 智浩*; 荒川 大*; 浅岡 聖二*; 榎本 収志*; 福田 茂樹*; 古川 和朗*; 古屋 貴章*; 芳賀 開一*; et al.
Proceedings of 1st International Particle Accelerator Conference (IPAC '10) (Internet), p.2338 - 2340, 2010/05
日本においてERL型放射光源を共同研究チームで提案している。電子銃,超伝導加速空洞などの要素技術開発を進めている。また、ERL技術の実証のためのコンパクトERLの建設も進めている。これら日本におけるERL技術開発の現状について報告する。
飛田 健次; 西尾 敏; 榎枝 幹男; 川島 寿人; 栗田 源一; 谷川 博康; 中村 博文; 本多 充; 斎藤 愛*; 佐藤 聡; et al.
Nuclear Fusion, 49(7), p.075029_1 - 075029_10, 2009/07
被引用回数：139 パーセンタイル：97.7(Physics, Fluids & Plasmas)最近の核融合原型炉SlimCSに関する設計研究では、おもに、ブランケット,ダイバータ,材料,保守を含む炉構造の検討に重点を置いている。この設計研究における炉構造の基本的考え方とそれに関連する課題を報告する。楕円度のついたプラズマの安定化と高ベータ化のため、セクター大の導体シェルを交換ブランケットと固定ブランケット間に設置する構造とした。また、ブランケットには、加圧水冷却,固体増殖材を採用することとした。従来の原型炉設計で検討していた超臨界水冷却を利用するブランケット概念に比べ、トリチウム自給を満足するブランケット概念の選択肢はかなり絞られる。ダイバータ技術やその材料について考慮すると、原型炉のダイバータ板での熱流束上限は8MW/m
以下とすべきであり、これは原型炉で取り扱うパワー(すなわち、アルファ加熱パワーと電流駆動パワーの和)に対して大きな制約となりうる。
秋場 真人; 榎枝 幹男; 鶴 大悟; 谷川 尚; 廣瀬 貴規; 毛利 憲介*; 関 洋治; 江里 幸一郎; 鈴木 哲; 西 宏; et al.
Fusion Engineering and Design, 84(2-6), p.329 - 332, 2009/02
被引用回数：16 パーセンタイル：70.85(Nuclear Science & Technology)ITERの工学的利用計画の一つに増殖ブランケットモジュールをITERに取りつけて機能試験を行う、テストブランケット・モジュール試験計画がある。原子力機構は、水冷却・固体増殖方式(WCSB)のテストブランケットモジュール(TBM)の開発を精力的に進めている。本論文は、最近のWCSB TBMに関する研究開発の成果を報告するものである。原子力機構は、低放射化鋼F82Hの矩形冷却管製作技術を開発するとともに、これを用いて実機大の第1壁の製作に成功した。この試験体を機構の高熱負荷試験装置に取付け加熱試験を行った。冷却条件は実機と同じ15MPa,280度の高温高圧水を用いた。この結果、実機設計条件である0.5MW/m,30秒の繰り返し熱負荷に80回耐えるとともに、ホットスポットや伝熱劣化が生じないことを確認した。
代谷 誠治*; 三澤 毅*; 宇根崎 博信*; 市原 千尋*; 小林 圭二*; 中村 博*; 秦 和夫*; 今西 信嗣*; 金澤 哲*; 森 貴正
JAERI-Tech 2004-025, 93 Pages, 2004/03
JAERI-Tech-2004-025.pdf:6.69MB
本研究では、京都大学原子炉実験所の将来計画に関連して、(1)高エネルギー中性子の物質透過実験,(2)京都大学臨界集合体実験装置(KUCA)における加速器駆動未臨界炉(ADSR)模擬実験,(3)MCNP-Xコードによる京都大学原子炉(KUR)型ADSRの概念的核設計を行い、ADSR型の研究用中性子源の実現に資するとともに、ADSR一般の開発に向けた炉物理的課題を抽出することを目的とした。本研究を通じて、ADSRの基本的特性の概略を理論的,実験的に把握することができ、今後の研究を推進するうえで必要な基礎的知見が得られた。その知見をあえて一言で表現すれば、予想に違わず、ADSRの基本特性は未臨界炉の基本特性に大きく左右されるということである。今後、ADSRの実現に向けて、より詳細な研究を着実に積み上げることが必要と考えられるが、そのためには、(1)核データのより一層の精度向上,(2)未臨界度測定や高エネルギーから低エネルギー領域に及ぶ中性子束の絶対値測定などのADSRを対象とした炉物理実験手法の確立,(3)核破砕中性子発生挙動から遅発中性子挙動の取り扱いを含むADSR関連の解析ツールの整備が必要不可欠である。
大西 弘明; 宮下 精二*
Physica B; Condensed Matter, 329-333(2), p.874 - 875, 2003/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Condensed Matter)スピン・格子結合系一次元鎖における格子振動の量子効果について、量子モンテカルロ法を用いて解析を行った。磁性イオンの質量が大きくて格子変位を古典的に取り扱える場合には、絶対零度で格子が自発的に歪んでスピンパイエルス状態を取る。一方、質量が小さくて格子変位の量子効果が顕著な場合には、空間-虚時間方向の格子揺らぎが生じ、平均すると一様な格子状態を取ることを示した。また磁気的性質は、静的で一様な格子の場合のものと一致することを示した。この非断熱極限におけるスピンと格子の自由度の分離は、両自由度の虚時間相関の時間スケールが著しく異なることによる
quantum narrowing effect
に起因することを見い出した。
大西 弘明; 宮下 精二*
Journal of the Physical Society of Japan, 72(2), p.392 - 398, 2003/02
被引用回数：5 パーセンタイル：38.82(Physics, Multidisciplinary)スピンパイエルス系を扱う模型として
のスピン・格子結合系一次元鎖を考え、スピンと格子の複合的量子効果の下での秩序形態について、量子モンテカルロ法を用いて調べた。磁性イオンの質量が大きい極限では、格子変位は断熱的に取り扱え、絶対零度で格子が歪んだスピンパイエルス状態を取る。一方質量が小さい場合には、断熱的な格子歪みを伴うスピンパイエルス状態は格子変位の量子効果によって乱され、絶対零度でも格子は歪まずに一様な格子状態を取る。この場合、帯磁率や磁気励起スペクトルなどの磁気的性質は、格子自由度のない静的な一様鎖のものと一致することがわかった。これは、格子揺らぎがスピン揺らぎに比べて非常に速いため、格子揺らぎの効果は平均化されて磁気的性質に影響を及ぼさないためであることを示した。
角田 俊也*; 平田 慎吾*; 森 清治*; 小西 哲之; 河村 繕範; 西 正孝; 小原 祥裕
Fusion Science and Technology, 41(3), p.1069 - 1073, 2002/05
原研では核融合原型炉として超臨界水冷却方式の採用を検討しており、研究開発を開始している。原型炉では燃料の自己補給を行うため、増殖トリチウムを効率良く、安全に取り出すシステムが必要であり、その概念設計を行った。設計のポイントは、システム操作におけるエネルギーロスが少ないこと、インベントリーが小さいことである。従来の候補システムである低温吸着による連続バッチプロセスやパラジウム拡散器による連続プロセスは、設計のポイントからみて一長一短があるため、原型炉では固体電解質を用いた電気的膜分離プロセスの採用を検討する。このシステムは、プロトン導電体を用いた水素ポンプと、酸素イオン導電体を用いた酸素ポンプから構成される。検討の結果、本システムは消費エネルギーが小さく、事故時のトリチウム放出も少ないシステムであるという結果が得られた。
CoRhO
新高 誠司*; 吉村 一良*; 小菅 皓二*; 西 正和*; 加倉井 和久
Physical Review Letters, 87(17), p.177202_1 - 177202_4, 2001/10
被引用回数：97 パーセンタイル：91.57(Physics, Multidisciplinary)非偏極及び偏極中性子回折実験によりイージング的一次元強磁性体鎖が三角格子を形成するCaCoRhOにおいて部分的無秩序反強磁性相が存在することを初めて検証した。また最低温度において凍結した部分的無秩序反強磁性状態がイージング的一次元強磁性鎖系の非平衡状態として考えられることを提案した。
