Experimental evidence for the significance of optical phonons in thermal transport of tin monosulfide

Wu, P.*; 村井 直樹; Li, T.*; 梶本 亮一; 中村 充孝; 古府 麻衣子; 中島 健次; Xia, K.*; Peng, K.*; Zhang, Y.*; et al.

New Journal of Physics (Internet), 25(1), p.013032_1 - 013032_11, 2023/01

https://doi.org/10.1088/1367-2630/acb3ed

The understanding of the lattice dynamics is essential for engineering the thermal transport properties in quantum materials. Based on the canonical point of view, acoustic phonons are believed to be the principal thermal carriers in heat flow. Here, in this work, optical phonons are elucidated to play a pivotal role in determining the lattice thermal conductivity in thermoelectric material SnS by using the state-of-the-art inelastic neutron scattering technique combined with first-principles calculations. Additionally, in contrast to acoustic phonons, optical phonons are observed to exhibit pronounced softening and broadening with temperature. Our observations not only shed light on the significance of the optical phonons in thermal transport but also provide a vital clue to suppress the propagation of optical phonons to optimize the thermoelectric performance of SnS.

Socio-economic effects of the material science in JAERI

柳澤 和章; 高橋 祥次*

Scientometrics, 78(3), p.505 - 524, 2008/10

https://doi.org/10.1007/s11192-008-1636-4

原研物質科学につき社会経済的評価を実施した。目的は、物質科学の注力研究分野の同定と社会経済的ネットワーキングの観察にある。物質科学に関する数多くの論文を用い、前者に対して高ランクキーワードを使い、後者に対しては共著論文の数を評価に使った。得られた結果は以下の通り。(1)原研物質科学の注力研究分野は、イオン照射,アクチノイドといった原子力研究に強い関係を持つキーワードで代表された。アクチノイドを例に取ると、我が国では過去25年間に7,237論文が書かれ、原研がその25%、公的研究機関(官と学、PSと略記)が52%、民(POと略記)が17%という割合であった。JAERI-PS間のネットワーキングは、25年間の平均で34%、最近の5年間では8%で成長していた。これは両機関の間で研究協力が大きく促進されたことを示唆している。(2)原研と選択5研究機関(SRB、例えば東京大学)間の注力研究分野を互いの持つトップ100キーワードで比較してみたところ、中性子や加速器といった7つのキーワードのみで研究分野が重畳していた。この重畳領域において両機関は互いに国家レベルで全体の活性化を図っていたと思われる。我が国における中性子論文は最近の5年間で2,988論文あって、原研の大きな貢献もあってJAERI-PS間のネットワーキングは16%に到達していた。

Progress report on neutron science; April 1, 2003 - March 31, 2004

先端基礎研究センター; 中性子利用研究センター

JAERI-Review 2005-013, 161 Pages, 2005/03

JAERI-Review-2005-013.pdf:13.65MB

本報告書は、日本原子力研究所の先端基礎研究センター並びに中性子利用研究センターに所属する中性子散乱研究グループの研究を中心に、研究用原子炉JRR-3を利用した所内の中性子科学研究,所外との協力研究及び共同研究・黎明研究の2003年4月2004年3月の期間における成果をまとめたものである。

大強度陽子加速器プロジェクト物質・生命科学実験施設機器技術設計書

物質・生命科学実験施設建設チーム

JAERI-Tech 2004-001, 1171 Pages, 2004/03

JAERI-Tech-2004-001-Part1.pdf:80.84MB
JAERI-Tech-2004-001-Part2.pdf:43.14MB

本報告書は、大強度陽子加速器計画(J-PARC)の物質生命科学実験施設(MLF)の機器製作の概念及び基本設計にかかわる平成14年度までの検討成果を技術設計書としてまとめたものである。第1章は、計画書に当たる建設の目的,目標,スケジュール,予算,体制についてまとめた。第2章以下に技術設計書に当たる、個々の機器の基本設計方針と検討内容を記述した。プロジェクトは日々新たな展開を見せ、本設計書段階からは相当詳細化され、あるいは、部分は変更されて製作設計として既に最終的な形として収束している機器もある。それらは、詳細技術設計書として近い将来、続報として報告する。

大強度陽子加速器計画1MW核破砕中性子源施設の設計; ヘリウムベッセルの設計

本村 士郎*; 寺奥 拓史*; 吉田 勝彦*; 高田 弘; 前川 藤夫; 春日井 好己; 日野 竜太郎; 渡辺 昇; 古坂 道弘

JAERI-Tech 2003-054, 62 Pages, 2003/06

JAERI-Tech-2003-054.pdf:9.53MB

大強度加速器計画(J-PARC)の中核施設である物質・生命科学実験施設では、核破砕反応により発生した大強度の中性子を物質・生命科学等の先端分野の研究に利用する。中性子源ステーションの中心部に設置するヘリウムベッセルは、多重防護のための一つのバウンダリを形成する容器であるため、地震等に対し構造健全性を確保することが重要である。また、ヘリウムベッセルは中性子ビームラインの原点並びに方位を規定する構造体であるため、中性子ビームポートの位置・姿勢精度を確保することが重要である。ヘリウムベッセルに収納するターゲット,モデレータ,リフレクタ、並びにヘリウムベッセルに組付ける機器である陽子ビーム窓は放射線損傷を受けるため一定期間運転後にリモートハンドリングによる交換が必要となる。したがって、これら機器の遠隔操作による交換が容易かつ確実に実施しできるように支持構造,位置決め構造及びシール構造を与えることが重要である。本報告書は、このようなヘリウムベッセルについて、設計方針・設計条件の策定を行うとともに強度及び温度解析評価を行い、基本構造仕様を得た結果をまとめたものである。

大強度パルス中性子源の開発とその利用

大山 幸夫

Radioisotopes, 51(5), p.219 - 227, 2002/05

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.51.219

21世紀の科学技術を進める研究基盤施設として、現在、日本原子力研究所(原研)と高エネルギー加速器研究機構(KEK)とが共同で建設を進めている、大強度陽子加速器計画が建設に着手しようとしている。この計画は、3段階のエネルギーに加速された陽子を使って多分野にわたって利用される多目的研究施設である。この中でも特に、大強度パルス中性子源施設は年間延べ数千人にのぼる多くのユーザーを抱える施設であり、そこでは物質・生命科学の多様な研究が行われることが期待される。本施設の完成時には、パルス中性子源も含めて各研究施設では世界第一級の性能の実験設備が完成する。本稿では、大強度パルス中性子源の概要、そしてそこで期待される中性子の利用研究について紹介する。

Proceedings of the 3rd Workshop on Neutron Science Project; Science and Technology in the 21st Century opened by Intense Spallation Neutron Source, March 17 and 18, 1998, JAERI, Tokai, Japan

中性子科学計画室

JAERI-Conf 99-003, 215 Pages, 1999/03

JAERI-Conf-99-003.pdf:14.79MB

平成10年3月17,18日に東海研において、「中性子科学研究計画」の進捗状況についての報告と本計画に関連して研究所内外の専門家との議論を行うために、第3回「中性子科学研究計画」に関するワークショップを開催した。本論文集は、ワークショップ後に投稿された論文等を編集したものである。

Status of neutron scattering facility in JAERI neutron science project

大山 幸夫; 日野 竜太郎; 渡辺 昇*; 水本 元治; 向山 武彦

Proc. of 14th Meeting of the Int. Collaboration on Advanced Neutron Sources (ICANS-14), p.22 - 31, 1998/00

原研中性子科学研究計画は、基礎科学と原子力の研究を推進するために、大強度高エネルギー陽子加速器と核破砕中性子源を建設するものである。中性子散乱施設は、最も優先度の高い研究施設の一つである。本論文では、中性子科学研究計画及び中性子散乱施設の構想と技術開発の現状について概説する。

RI製造

関根 俊明

Radioisotopes, 46(9), p.670 - 674, 1997/09

https://doi.org/10.3769/radioisotopes.46.670

中性子の利用の一つとしてRI製造について概説した。RI製造に用いる中性子核反応に関して、中性子核反応の特徴、中性子源、生成RIと担体について述べた後、得られるRIの中でも生体主要元素RI、治療用密封小線源、内用療法RI、(n,)反応によるMo/Tcジェネレータの製造等、医学・生命科学利用を中心に解説した。

Proposal of neutron science research program

鈴木 康夫*; 安田 秀志; 東稔 達三; 水本 元治

10th Pacific Basin Nuclear Conf. (10-PBNC), 2, p.1425 - 1431, 1996/00

原研の中性子科学研究計画では、基礎科学と原子力研究を加速エネルギー1.5GeV、平均電流10mAの大強度陽子加速器を利用して実施する。研究施設としては、中性子散乱研究のための熱・冷中性子施設、材料科学のための中性子照射施設、核データ測定のための中性子核物理施設、消滅処理等のためのオメガ・核エネルギー施設、核物理研究のための核破砕RIビーム施設、加速器技術開発や医療応用研究のための中間エネルギービーム施設及び中間子・ミューオン施設である。線形陽子加速器の研究開発はすでにイオン源、RFQ加速部及びDTL加速部の一部について実施している。中性子科学研究計画に係る概念設計と研究開発は1996年に開始した。建設は2期に分けて行う。第1期の完成は2003年であり、基本的には現状技術を活用して1.5GeV、1mAの陽子ビームを発生させる。