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論文

Magnetic and electronic properties of (LaMnO$$_3$$)$$_5$$(SrMnO$$_3$$)$$_5$$ superlattice revealed by resonant soft X-ray scattering

久保田 正人; 山田 浩之*; 中尾 裕則*; 岡本 淳*; 山崎 裕一*; 澤 彰仁*; 村上 洋一*

Japanese Journal of Applied Physics, 53(5S1), p.05FH07_1 - 05FH07_5, 2014/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:8.89(Physics, Applied)

We have investigated the magnetic and electronic properties of (LaMnO$$_3$$)$$_5$$(SrMnO$$_3$$)$$_5$$ superlattice fabricated on a lattice-matched La$$_{0.3}$$Sr$$_{0.7}$$Al$$_{0.65}$$Ta$$_{0.35}$$O$$_{3}$$ substrate by resonant soft X-ray scattering. The temperature- and $mbox{boldmath $Q$}$-dependences of the energy spectra were measured around the Mn $$L_{2,3}$$-absorption edges. We successfully observed not only a signal that reflects the valence modulation of Mn ion, but also a magnetic signal reflecting ferromagnetism. Compared with the calculated models, we concluded that the ferromagnetism mainly originates from the magnetic moments at the Mn sites sandwiched by LaO layers.

論文

Antiferromagnetic order of the Co$$^{2+}$$ high-spin state with a large orbital angular momentum in La$$_{1.5}$$Ca$$_{0.5}$$CoO$$_{4}$$

岡本 淳*; 中尾 裕則*; 山崎 裕一*; 和達 大樹*; 田中 新*; 久保田 正人; 堀金 和正*; 村上 洋一*; 山田 和芳*

Journal of the Physical Society of Japan, 83(4), p.044705_1 - 044705_6, 2014/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:55.49(Physics, Multidisciplinary)

The antiferromagnetic insulator La$$_{1.5}$$Ca$$_{0.5}$$CoO$$_{4}$$ has been investigated by Co L$$_{2,3}$$-edge and O K-edge X-ray absorption spectroscopy (XAS) measurements and Co L$$_{2,3}$$-edge resonant soft X-ray magnetic scattering (RXMS)measurement to determine the Co electronic structures associated with magnetic ordering. Co L$$_{2,3}$$-edge linear-dichroic XAS shows that Co$$^{2+}$$ takes a high-spin (HS) state and Co$$^{3+}$$ takes a low-spin (LS) state. Using Co L$$_{2,3}$$-edge RXMS, we directly determined that an antiferromagnetic order is formed with a HS state of Co$$^{2+}$$ ions. Moreover, the spin and orbital angular momenta of the Co$$^{2+}$$ HS state are quantitatively estimated to be 1.1$$pm$$0.1 and 1.0$$pm$$0.1, respectively, and to align parallel in the ab plane by utilizing the cluster model calculation. The large orbital angular momentum of the Co$$^{2+}$$ HS state originates from the small $$D_{4h}$$-symmetry crystal field splitting of $$t_{2g}$$ levels, which is comparable with the spin-orbit coupling constant of the Co 3$$d$$ orbital.

報告書

水銀ターゲット容器の製作

涌井 隆; 粉川 広行; 羽賀 勝洋; 二川 正敏; 林 良一*; 内山 尚義*; 岡元 義尚*; 仲村 宏二*

JAEA-Technology 2009-040, 96 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-040.pdf:35.52MB

J-PARCの中核施設である物質・生命科学実験施設の建設が終了し、陽子ビームの受入れを開始した。核破砕中性子源となる水銀ターゲット容器については、平成15年度より受注メーカーによる詳細設計,製作及び工場・現地試験検査が実施された。水銀ターゲット容器は、水銀容器破損時の外部への水銀漏洩防止及び陽子ビーム入射に伴う保護容器の温度上昇抑制のため、3重壁構造となっている。また、他機器(ターゲット台車,保管容器,ヘリウムベッセルフランジ,反射体及び水冷遮蔽体)との取り合い関係から、溶接で組み立てられる水銀ターゲット容器は十分な製作精度が要求される。さらに、水銀ターゲット容器は多重壁構造であるので、工場試験検査は製作ステップごとに実施した。本報では、水銀ターゲット容器の各要素の要求仕様及び基本構造を記述するとともに、受注メーカーが水銀ターゲット容器を製作した際の手順についてまとめている。また、溶接に伴う著しい変形など、製作段階で発生した事象について示すとともに、各事象に対する1号機の対応及び2号機以降の水銀ターゲット容器の設計及び製作に関する改善案を提案した。

報告書

D型照射リグの設計報告書

岡本 薫; 宮川 俊一; 三次 岳志; 北村 了一

JNC TN9410 99-010, 350 Pages, 1999/06

JNC-TN9410-99-010.pdf:11.62MB

本書は、高速実験炉「常陽」MK-III炉心以降に使用する新型の燃料照射試験用オフライン照射リグであるD型照射燃料集合体(以下、D型照射リグと呼ぶ。)の開発についてまとめたものである。D型照射リグは、燃料要素の再装荷能力、照射条件設定能力、既存照射リグとの燃料保持構造の互換性及び各種コンパートメントの装填能力を有しており、従来の照射リグに比べ継続照射試験時の取り扱い性能の向上、照射温度条件設定数の拡大、構造上の課題への対応を図っている。D型照射リグは、内部に燃料要素を納める二重の円筒管(以下、コンパートメントと呼ぶ。)を最大18本装填することが可能なコンパートメント型照射リグである。D型照射リグには、B型照射リグで使用している$$gamma$$型コンパートメント(燃料要素装填数最大5本)及びD型照射リグ用に開発した$$delta$$型コンパートメント(燃料要素装填数1本)の2種類を混在させ装填することが可能である。集合体内には、$$gamma$$型コンパートメントを最大6本、$$delta$$型コンパートメントを最大18本装填可能である。また、コンパートメント毎に照射温度条件を設定可能なので、D型照射リグ1体で最大18の互いに異なる条件を設定することが可能であり、構造設計の妥当性及び要求性能を満たしていることを確認した。

論文

海水ウラン採取用キャピラリー纎維状キレート樹脂充填カラムの性能評価

上江州 一也*; 斎藤 恭一*; 堀 隆博*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

日本原子力学会誌, 30(4), p.359 - 364, 1988/04

電子線グラフト重合法によって合成したキャピラリー繊維状アミドオキシム樹脂を充てんした固定層吸着装置にポンプ動力を利用して海水を流通させるウラン採取システムについて検討した。

論文

気相および液相放射線グラフト重合法が多孔性中空糸膜の透水性能におよぼす効果

山岸 秀之*; 斉藤 恭一*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

日本化学会誌, 1988(2), p.212 - 216, 1988/00

高密度ポリエチレン製中空系状マイクロろ過膜を基材として、放射線グラフト気相および液相重合法が透水性能に及ぼす効果について検討した。

論文

アミドオキシム型キレート樹脂の海水ウラン吸着平衡特性

堀 隆博*; 斎藤 恭一*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

化学工学論文集, 13(6), p.795 - 800, 1987/12

 被引用回数:7 パーセンタイル:57.85(Engineering, Chemical)

放射線グラフト重合法によってアミドオキシム型キレート樹脂を合成し、海水中におけるウランと樹脂との吸着平衡関係を調べた。

論文

Porous amidoxime-group-containing membrane for the recovery of uranium from seawater

斎藤 恭一*; 堀 隆博*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

Industrial & Engineering Chemistry Research, 26(10), p.1977 - 1981, 1987/10

 被引用回数:62 パーセンタイル:93.8(Engineering, Chemical)

多孔性のポリエチレンフィルムを基材にして、放射線グラフト重合法を適用して、海水ウラン採取に適したアミドキシム型多孔性膜を合成した。

論文

Characteristics of uranium adsorption by amidoxime membrane synthesized by radiation-induced graft polymerization

斎藤 恭一*; 山田 真治*; 古崎 新太郎*; 須郷 高信; 岡本 次郎

J. Membr. Sci., 34(2), p.307 - 315, 1987/00

 被引用回数:36 パーセンタイル:87.47(Engineering, Chemical)

ウラン回収のため、低密度および高密度ポリエチレンフィルムを基材にして、放射線グラフト重合法によりアクリロニトリルを重合後、シアノ基をアミドキシム化することによりアミドキシム基を含むキレート膜を合成した。

論文

放射線グラフト重合法による中空糸状ろ過膜の開発

古崎 新太郎*; 岡本 次郎; 須郷 高信; 斉藤 恭一*

ケミカルエンジニアリング, 32(7), p.521 - 524, 1987/00

ろ過とイオン捕集という二つの機能をそなえたろ紙はすでに市販されている。しかしながら、その用途は分析用に限られている。ここではイオン交換基としてりん酸基を持つ中空糸膜の開発に関する研究について述べる。

口頭

電子線照射した6H-SiC単結晶の光音響分光

若林 啓美*; 宮崎 尚*; 岡本 庸一*; 守本 純*; 小野田 忍; 大島 武

no journal, , 

単結晶6H-SiCに電子線を照射し、生成された欠陥等を光音響分光法(PAS)により評価した。360nmから410nmと480nm以上でブロードなピークが確認された。さらに5$$times$$10$$^{17}$$/cm$$^2$$の試料には620nmから660nmに大きなピークが確認された。同様の実験をLiNbO$$_3$$に行っているが、SiCのほうが電子線を照射したことによる変化は小さいことがわかった。PAS測定の結果から、6H-SiCのほうがLiNbO$$_3$$よりもはるかに放射線に対し耐性があることが示された。

口頭

電子線照射した半絶縁性6H-SiC単結晶の光音響分光法による評価

若林 啓美*; 宮崎 尚*; 岡本 庸一*; 守本 純*; 小野田 忍; 大島 武

no journal, , 

電子線照射した炭化ケイ素(SiC: Silicon Carbide)中の照射欠陥を光音響分光法(PAS:Photoacoustic Spectroscopy)にて測定した。PASは、通常行われるフォトルミネッセンス法による測定と異なり、非発光の欠陥を評価することができる。電子線照射した後、PASにより欠陥を評価したところ、シリコン(Si)空孔もしくはSi関連欠陥と考えられるピークを検出することができた。以上のように、通常の発光を用いた評価方法では検出することのできなかった電子線誘起欠陥をPAS法により検出することができた。

口頭

軟X線共鳴散乱を用いたマンガン酸化物超格子薄膜の磁性の研究

久保田 正人; 山田 浩之*; 岡本 淳*; 山崎 裕一*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 澤 彰仁*

no journal, , 

量子ビームの一つである軟X線を用いた測定は、遷移金属酸化物や有機物質の物性研究を行ううえで、有用な点が多い。2$$p$$$$to$$3$$d$$遷移による軟X線を用いた実験では、機能を発現する金属元素の電子状態を直接的に捉えられることや、磁気散乱強度も100-1000倍強度が大きく、磁性材料研究により適している。マンガン超格子薄膜(LaMnO$$_3$$)$$_m$$/SrMnO$$_3$$)$$_n$$における軟X線共鳴散乱実験を行った。今回は、超格子薄膜における磁性に関して発表を行う。

口頭

軟X線共鳴散乱によるマンガン酸化物超格子薄膜の磁性研究

久保田 正人; 山田 浩之*; 岡本 淳*; 山崎 裕一*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 澤 彰仁*

no journal, , 

薄膜状態での強相関電子系の磁性に関する議論を行い知見を深めるという観点から、積層枚数が(m,n)=(5,5)である強磁性絶縁体[(LaMnO$$_3$$)$$_5$$/(SrMnO$$_3$$)$$_5$$]を用いた、共鳴軟X線散乱による実験結果について発表する。[(LaMnO$$_3$$)$$_5$$/SrMnO$$_3$$)$$_5$$]をユニットセルとした場合、散乱ベクトル$$Q=(0 0 L)$$付近の超格子反射は、マンガンのL$$_{II}$$, L$$_{III}$$吸収端近傍で特徴的なスペクトルを示した。$$L$$=1付近では、超格子反射強度は、$$T_C$$=160K付近でシグナルが出現し、温度降下とともに、強度が増加していく振る舞いを示した。一方、$$L$$=2付近のシグナルは、顕著な温度変化を示さなかった。これらは、観測したシグナルが超格子薄膜における強磁性シグナルであることを意味している。発表では、超格子薄膜とバルク単結晶試料で見られる磁性を比較することにより、基板選別による格子整合のマッチング調整が磁性に及ぼす影響について考察を行う。

口頭

マンガン酸化物超格子薄膜の磁性研究

久保田 正人; 武田 全康; 山田 浩之*; 澤 彰仁*; 岡本 淳*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*

no journal, , 

ペロブスカイト型マンガン酸化物LaMnO$$_3$$とSrMnO$$_3$$は、バルク状態においてはともに反強磁性絶縁体であるにもかかわらず、超格子薄膜(LaMnO$$_3$$)$$_m$$/(SrMnO$$_3$$)$$_n$$では、積層枚数(m,n)により、強磁性絶縁体相,強磁性金属相,反強磁性絶縁体相などといった多彩な相図が示されている。特徴として、m=nにおいて強磁性絶縁体状態であることやm=n=2の超格子薄膜において、低温で巨大な磁気抵抗効果を示すことが挙げられる。しかし、これらの物性に関するメカニズムの詳細については明らかになっていない。MLFのビームライン17に建設した垂直型偏極中性子反射率計では、磁性多層膜の研究、特に、交換結合膜や酸化物磁性材料などにおける表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明するうえで有用な磁性情報を捉えることが可能である。今回(LaMnO$$_3$$)$$_m$$/(SrMnO$$_3$$)$$_n$$での表面・界面磁性の役割を解明するための偏極中性子反射率測定や相補的な放射光実験の現状と今後の研究展望について発表する。

口頭

Study of magnetism in perovskite manganite superlattice by quantum beam

久保田 正人; 武田 全康; 岡本 淳*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 山田 浩之*; 澤 彰仁*

no journal, , 

It is well-known that various magnetic phases appear such as antiferromagnetic (AF) insulator, ferromagnetic (F) insulator, and F metal for ($$m, n$$) index in the (LaMnO$$_3$$)$$_m$$/(SrMnO$$_3$$)$$_n$$ superlattices. However, it is an open question how the ferromagnetism emerges within the superlattices. A recent progress in soft X-ray scattering technique enables us to directly investigate ordering in 3$$d$$ electrons by observing transition from 2$$p$$ states. We present the magnetic properties of the L$$_5$$S$$_5$$ superlattice on a La$$_{0.3}$$Sr$$_{0.7}$$Al$$_{0.65}$$Ta$$_{0.35}$$O$$_{3}$$(LSAT) substrate by using resonant soft X-ray scattering. We investigated the Q-dependence and the temperature-dependence of the energy spectra around Mn L-absorption-edge. It is found that ferromagnetic moments mainly originate from Mn sites of LaMnO$$_3$$ layers. In near future, we will perform polarized neutron reflectivity measurements on the suplerlattice to obtain magnetism at interfaces in detail.

口頭

巨大磁気抵抗を示す人工超格子Mn薄膜の磁場下共鳴軟X線散乱測定

久保田 正人; 須田山 貴亮*; 山崎 裕一*; 岡本 淳*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 山田 浩之*; 澤 彰仁*

no journal, , 

LaMnO$$_3$$(LMO)とSrMnO$$_3$$(SMO)で作製される超格子薄膜(LMO)m/(SMO)nにおいて積層枚数であるmとnを変化させることで、特にm=n=2(L2S2)において巨大な磁気抵抗効果を示すことが報告されている。今回、我々はL3S3の物質について超伝導磁石搭載型回折計を用いることで最大7テスラの磁場下共鳴軟X線散乱実験を行い、巨大磁気抵抗効果のメカニズムを明らかにするために研究を行った。磁場印加によりMn吸収端での磁気散乱スペクトルが劇的に変化する様子が観測され、変化する磁気構造、電子構造の信号を検出することに成功した。

口頭

量子ビームを用いた強磁性超格子薄膜の研究

久保田 正人; 武田 全康; 岡本 淳*; 山崎 裕一*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*; 澤 彰仁*

no journal, , 

超格子薄膜(LaMnO$$_{3}$$)m/(SrMnO$$_{3}$$)nでは、積層枚数(m,n)により、強磁性絶縁体相,強磁性金属相,反強磁性絶縁体相といった多彩な相が出現し、しかもm=n=2の超格子薄膜において低温で巨大な磁気抵抗効果を示すことが報告されている。しかし、これらの物性に関するメカニズムの詳細については明らかになっていない。現在、量子ビームを活用して、超格子薄膜(LaMnO$$_{3}$$)m/(SrMnO$$_{3}$$)nの磁性や電子状態に関する研究を進めている。MLFのビームライン17に建設した垂直型偏極中性子反射率計(SHARAKU:写楽)の測定を行うことにより、超格子薄膜の表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明する上で有用な磁性情報を捉えることが可能である。また、放射光実験では、元素選択性や偏光特性を利用することにより、マンガンサイトの電子状態や磁性に関する情報を直接捉えることが可能である。本発表ではマンガン酸化物超格子薄膜内での物性を解明するための偏極中性子反射率測定や相補的な放射光実験の現状と今後の研究計画などについて議論する。

口頭

マンガン酸化物超格子薄膜の磁性と電子状態の研究

久保田 正人; 武田 全康; 山田 浩之*; 澤 彰仁*; 岡本 淳*; 中尾 裕則*; 村上 洋一*

no journal, , 

薄膜の磁性を非破壊的に内部構造まで含めて解明する際に、量子ビームは有効なプローブである。特に、軟X線共鳴散乱実験では、元素選択性や偏光特性を利用することにより、マンガンサイトの物性を直接捉えることが可能である。超格子薄膜(LaMnO$$_{3}$$)m/(SrMnO$$_{3}$$)nでは、積層枚数(m,n)により、強磁性絶縁体相, 強磁性金属相, 反強磁性絶縁体相などといった多彩な相図が示されている。今回は、バルク状態においては共に反強磁性絶縁体であるにも関わらず、超格子薄膜状態においては、強磁性を示す試料の物性を明らかにするために、軟X線共鳴散乱実験を行った。温度変化測定を行った結果、磁気転移点温度以下で、スペクトルの大きな変化を示し、強磁性の出現に伴い、降温に従って、スペクトル強度が発達していくことことを観測した。本発表では、マンガン酸化物超格子薄膜内部のLaMnO$$_{3}$$層とSrMnO$$_{3}$$層の役割について、発表を行う。

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