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and O in a reaction cell in triple quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry風間 裕行; 小無 健司*; 鈴木 達也*; 小山 真一; 前田 宏治; 関尾 佳弘; 大西 貴士; 阿部 千景*; 鹿籠 康行*; 永井 康介*
Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 38(8), p.1676 - 1681, 2023/07
被引用回数：1 パーセンタイル：0.02(Chemistry, Analytical)Ultratrace analysis is crucial for understanding fuel debris in a nuclear reactor core after severe accidents. Triple quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometry measured the ion-molecule reactions of actinides (
Np, 
Am, and 
Cm) in a reaction cell. These nuclides were included in the fuel debris. A gas-phase ion-molecule reaction model has been developed to simulate the gas-phase reactions in the reaction cell. The model simulation results correlate well with the flow rate dependence of experimental data accurately. Reaction constants derived from the model were compared with those reported values by Fourier transform ion-cyclotron resonance mass spectrometry to evaluate the performance of the model. The similarity between the two reaction constants was found.
佐藤 哲也; 永目 諭一郎*
日本物理学会誌, 78(2), p.64 - 72, 2023/02
周期表の重い極限領域に位置する超重元素の化学研究は、ここ20年ほどで相当の進展をみており、最近ではさまざまなアイデアに基づいた新しいアプローチが展開されている。超重元素研究の発展には、日本の研究グループも顕著な貢献をしており、最近では原子番号が100を超える重アクチノイドから、超アクチノイド元素である104番元素ラザホージウム, 105番元素ドブニウム、および106番元素シーボーギウムについて、特筆すべき成果が報告された。本レビューでは、最近の主な成果を概説し、今後の展望についても触れる。
渡邊 成*; 荒木 康史; 小林 浩二*; 小澤 耀弘*; 野村 健太郎*
Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083702_1 - 083702_5, 2022/08
被引用回数：4 パーセンタイル：56.47(Physics, Multidisciplinary)本論文では籠目格子上で構成される磁気秩序について、電子系の強束縛ハミルトニアンに基づいて数値計算を行い、電子の充填率及びスピン軌道相互作用の強さに対する依存性を調べる。籠目格子上では電子の充填率によって、強磁性及びノンコリニア反強磁性秩序のいずれも取りうることを示す。これらの磁気秩序は、籠目格子に特有のディラック分散や平坦バンドといったバンド構造に由来するものである。更に、Kane-Mele型やRashba型のスピン軌道相互作用を導入することで、実効的なDzyaloshinskii-Moriya相互作用が誘起され、磁気スパイラルや反強磁性120度構造等のノンコリニアな磁気秩序が安定化されることを示す。本研究によって得られた磁気秩序の相構造に関する知見は、ワイル・ディラック電子を示すような籠目格子の層状物質群における磁気秩序の起源を理解するのに役立つと期待される。
横井 直人*; 齊藤 英治
Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 545, p.168673_1 - 168673_12, 2022/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)We propose a dual gravitational theory corresponding to isotropic ferromagnetic systems based on the holographic duality, and establish the holographic dictionary between physical quantities in ferromagnets and the gravitational theory. Utilizing the holographic dictionary, the holographic calculation in the dual gravitational theory is shown to reproduce thermodynamics of ferromagnets including ferromagnetic phase transitions and low-temperature behaviors originating from magnons and conduction electrons. We further derive the equation for magnetization dynamics in ferromagnets from the equations for scalar fields and non-abelian gauge fields on charged black holes in the dual gravitational theory. From these results, the holographic duality is expected to give a new guiding principle to explore new phenomena in spintronics and magnonics based on the gravitational perspective.
G
tz, M.*; Yakushev, A.*; Gtz, S.*; Di Nitto, A.*; D
llmann, Ch. E.*; 浅井 雅人; Kindler, B.*; Krier, J.*; Lommel, B.*; 永目 諭一郎*; et al.
Radiochimica Acta, 110(2), p.75 - 86, 2022/02
被引用回数：2 パーセンタイル：30.55(Chemistry, Inorganic & Nuclear)揮発性超重元素カルボニル錯体の研究には、原子番号の増加とともに超アクチノイド元素の生成率が低下するためにより効率的な方法が必要となる。新規に開発したダブルチャンバーシステムを用いて、反跳槽と反応槽を分離することにより、カルボニル錯体合成の障害となる入射イオンビームによる反応分子の分解を回避することにより、これを実現する。軽い超アクチノイド元素Sg, Bh, Hs、およびMtの同族元素同位体として5d金属短寿命同位体を原子力機構タンデム加速器で合成し、モデル実験を行うことで、本手法の実現可能性を検証した。
Yakushev, A.*; Lens, L.*; Dllmann, C. E.*; Block, M.*; 永目 諭一郎*; 佐藤 哲也; 豊嶋 厚史*; 他42名*
Frontiers in Chemistry (Internet), 9, p.753738_1 - 753738_9, 2021/11
被引用回数：11 パーセンタイル：62.25(Chemistry, Multidisciplinary)ニホニウム(Nh, 元素113)とフレロビウム(Fl, 元素114)は、7p軌道が占有されている最初の超重元素である。7p
軌道と7p
軌道の間の大きなスピン軌道分裂に由来する、相対論効果による7p軌道の安定化によって、Flの高い揮発性と化学的不活性が予測された。Nhのもつ7pの不対電子は、より高い化学反応性をもたらすと予想される。気相でのNh化学研究のための最初の実験的試みの結果とともに、Nhの化学反応性の理論的予測について説明する。実験結果から、Flと比較してNh原子の化学反応性が高いことがわかった。非常に反応性の高いFr同位体を用いて、新規に開発した検出器miniCOMPACTのテストを行ったところ、Nhの化学研究が可能であることを確認できた。
Chiera, N. M.*; 佐藤 哲也; Eichler, R.*; 富塚 知博; 浅井 雅人; 安達 サディア*; Dressler, R.*; 廣瀬 健太郎; 井上 浩樹*; 伊藤 由太; et al.
Angewandte Chemie; International Edition, 60(33), p.17871 - 17874, 2021/08
被引用回数：3 パーセンタイル：14.19(Chemistry, Multidisciplinary)等温ガスクロマトグラフ法を用いて、105番元素ドブニウム(Db)の単一原子を対象として、揮発性オキシ塩化物を合成し、化学的性質を調べた。同一条件下で同族元素ニオブおよびタンタルの揮発性と比較したところ、NbOCl
TaOCl
DbOClの関係が得られた。これはDb分子中の共有結合性が周期表からの予想よりも強くなっているためと考えられる。本成果により、超アクチノイド元素の化学的性質に関する理論計算に対する信頼できる実験データを与えることができた。
and CrGeTe伊東 直洋*; 吉川 貴史*; Barker, J.*; 廣部 大地*; 塩見 雄毅*; 齊藤 英治
Physical Review B, 100(6), p.060402_1 - 060402_6, 2019/08
被引用回数：45 パーセンタイル：88.88(Materials Science, Multidisciplinary)We have studied the longitudinal spin Seebeck effect (LSSE) in the layered ferromagnetic insulators CrSiTe and CrGeTe covered by Pt films in the measurement configuration where spin current traverses the ferromagnetic Cr layers. The LSSE response is clearly observed in the ferromagnetic phase and, in contrast to a standard LSSE magnet YFe
O
, persists above the critical temperatures in both CrSiTe/Pt and CrGeTe/Pt samples. With the help of a numerical calculation, we attribute the LSSE signals observed in the paramagnetic regime to exchange-dominated interlayer transport of in-plane paramagnetic moments reinforced by short-range ferromagnetic correlations and strong Zeeman effects.
Chiera, N. M.; 佐藤 哲也; 富塚 知博; 浅井 雅人; 伊藤 由太; 白井 香里*; 鈴木 颯人; 床井 健運; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; et al.
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 320(3), p.633 - 642, 2019/06
被引用回数：2 パーセンタイル：10.81(Chemistry, Analytical)等温ガスクロマトグラフ(IGC)装置を開発し、オンライン気相研究に向けた動作試験をおこなった。核反応によって合成した5族遷移金属ニオブおよびタンタルの短寿命同位体をガスジェット気流によってIGC装置へ直接搬送し、反応ガスとしてSOCl
を用いてオキシ塩化物を生成する。このときのNbOClおよびTaOClの生成条件並びに搬送条件を調べたところ、半減期(
)が約30秒の核種について全体の効率が7%であると見込むことができた。したがって、本IGC装置は
Db(=34秒)適用可能であることがわかった。
B藤本 達也; 酒井 宏典; 徳永 陽; 神戸 振作; Walstedt, R. E.; 池田 修悟; 松田 達磨; 芳賀 芳範; 大貫 惇睦
Journal of the Physical Society of Japan, 75(Suppl.), p.113 - 115, 2006/08
低次元電子系は、その異方性に起因して豊かな電子物性を示す。たとえば三角格子反強磁性体では共鳴原子価状態が期待されているし、一次元金属では金属-絶縁体転移(Peierls転移)が普遍的に起こることが知られている。これまで低次元物性の研究は、おもに酸化物や有機物を対象として行われ、希土類-アクチノイド化合物ではほとんど例がない。そこで今回は
軸方向に強い
電子相関を持つと考えられるUIrBに着目し、核磁気共鳴法から低次元物性の探索を行った。その結果、50K以上の温度域では強磁性相関の存在が観測されたが、50K以下になると強磁性相関の発達はほとんど変化しない一方で反強磁性相関が新たに出現することがわかった。今回得られた結果を説明する有力なモデルは1次元Fermi面におけるnesting効果が考えられ、UIrBが1次元の束縛を受けた電子物性を研究するうえで数少ない化合物の一つであると期待される。
永目 諭一郎
Radioisotopes, 54(11), p.555 - 567, 2005/11
原子番号104を超える超アクチノイド元素研究の最新の成果を、合成と化学的研究という観点からレビューする。昨年理化学研究所で合成された113番元素の実験や結果について紹介するとともに、ロシア原子核研究所が進めている超アクチノイド元素合成研究について概説する。一方化学的研究では、原研での104番元素ラザホージウムの溶液化学的性質で極めて興味ある結果が得られている。これを紹介するとともに、ヨーロッパのグループが行った108番元素ハッシウムの気相化学実験を解説する。また昨年決定した111番元素の命名についても簡単に触れる。
岩井 保則; 山西 敏彦; 西 正孝; 鈴木 優*; 栗田 晃一*; 島崎 正則*
Journal of Nuclear Science and Technology, 42(6), p.566 - 572, 2005/06
被引用回数：6 パーセンタイル：40.41(Nuclear Science & Technology)核融合発電プラントに向けた新たな水処理プロセスとして気相吸着法に着目した。気相吸着法は同位体分離機能と迅速な脱水機能を有する新たなトリチウム処理プロセスとして、また大量のトリチウム水処理に対する第一段階のシステムとしての適用が期待される。NaXゼオライト吸着剤を用いた吸・脱着実験を実施した。気相吸着法における水分吸着剤候補であるNaXゼオライトのトリチウム水分離機能について、明確にHOとHTOで破過時間が異なることが観察された。よって、その差を利用してトリチウム濃縮水とトリチウム減損水に分離することが可能であることを実証した。迅速な脱水は減圧とパージガスの流通により達成される。減圧により脱着した水蒸気はその一部分がパージガスにより系外に移送されるが、残りは吸着材に再吸着する。再吸着した水分は拡散により徐々に脱着する。高脱着率を得るには吸着時と脱着時の圧力差を大きくすることが有効であることを確認した。また十分な水蒸気保持容量を持つパージガスを流すことが高い脱着率の確保に必須であることを明らかとした。
井川 直樹; 田口 富嗣; 野澤 貴史*; Snead, L. L.*; 檜木 達也*; McLaughlin, J. C.*; 加藤 雄大*; 實川 資朗; 香山 晃*
Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.551 - 554, 2005/02
被引用回数：48 パーセンタイル：82.42(Chemistry, Multidisciplinary)SiCは高温機械特性や中性子照射下での低放射化特性等に優れているが、低い靱性や脆性破壊挙動が問題である。SiC繊維で強化したSiC複合材料は、SiCの持つこれらの欠点を大きく改善させたものであり、核融合炉の第一壁等を始めとした構造材料として期待されている。近年、従来よりも高温安定性や耐酸化性に優れた高結晶性SiC繊維が開発され、一層の機械特性等の向上が期待されている。本報では、これら新繊維を用い、機械特性の向上を目標として、低放射化特性に最も優れた手法である化学気相浸透法を用いた複合材料作製の最適化を行った。作製時の原料ガスやキャリアガスの流量等を変化させることにより、従来よりも複合材料の緻密化,均質化が達成できた。また、複合材料中のSiC繊維割合を増加させることにより気孔が減少することがわかった。SiC繊維-母相間の界面材として、カーボン層あるいはC/SiC多層を採用し、界面材の厚みに対する引張機械特性評価を行った。50
300nmの界面材厚さ範囲では、引張機械特性の厚み依存性が極めて小さく、この結果、界面材の薄膜化が可能であり、耐照射性の向上が期待できること、また、界面材厚みに対する設計誤差の許容範囲が拡大することを見いだした。
羽場 宏光*; 永目 諭一郎
現代化学, (405), p.32 - 38, 2004/12
原子番号104を超える超重元素の合成と化学的性質に関する最新の研究情報を解説する。なかでも理化学研究所や、ロシア原子核研究所での最近の113番元素よりも重い元素合成に関する成果を紹介する。また110, 111番元素の命名状況について説明する。一方、化学的性質に関する研究では、原研での最近の104番元素ラザホージウムの溶液化学研究の概要を紹介するとともに、ヨーロッパのグループによる108番元素ハッシウムの気相化学に関して概説する。最後に超重元素化学研究の展望を述べる。
中村 彰夫
日本原子力学会誌, 45(11), p.736 - 737, 2003/11
筆者が科学プログラム編集委員を務めた表記国際会議(2003年5月19-23日,東大にて開催)の概要について、原子力学会の依頼により、まとめた。
金子 哲也*; 小野 佐和子*; 後藤 真一*; 羽場 宏光; 浅井 雅人; 塚田 和明; 永目 諭一郎; 工藤 久昭*
Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 255(2), p.381 - 384, 2003/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Analytical)超アクチノイド元素のオンライン気相化学研究に向けて等温ガスクロマトグラフ装置の開発を行った。本装置を用いて、超アクチノイド元素ラザフォージウムRf(原子番号104)のモデル実験として周期表同族元素と考えられるジルコニウムZr,ハフニウムHfの等温クロマトグラフ挙動を求めた。
Hannan, A.*; 長壁 豊隆; 神木 正史*; 岩佐 和晃*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S565 - S567, 2002/12
被引用回数：6 パーセンタイル：28.31(Materials Science, Multidisciplinary)CePはこれまでの研究により、1.7GPa以下で加圧に対する磁気構造の系統的変化(磁気相図)が明らかにされていた。一方、磁性中金属相が約6GPa以上で非磁性金属相になることが知られている。本研究ではCePの1.7GPa以上の磁気相図を明らかにし、どのような過程を経て非磁性金属相へ移り変わるかを調べることを目的とした。新開発したサファイアアンビル高圧セルを使用した中性子回折実験の結果、加圧とともに、4
構造(
oooo),2
構造(
oo),3
構造(o
o)という中間相を経て、2.5GPa以上で単純な強磁性相へと変化することが明らかになった。これらの構造は常圧のCeSbの構造と同一または類似の構造であり、Ceモノプニクタイド系の磁性がキャリアー数(価電子帯Pホール数)を1つの基本的な物理パラメータとするモデルで統一的に理解されるという考えを支持する結果となった。
phase diagram and magnetic structures of CeSb長壁 豊隆; Hannan, A.*; 舘 紀秀*; 神木 正史*; 北澤 英明*
Applied Physics A, 74(Suppl.1), p.S799 - S801, 2002/12
被引用回数：6 パーセンタイル：28.31(Materials Science, Multidisciplinary)CeSbについては、フランスのグループによる中性子回折により2GPa以下の詳細な磁気相図が報告されていた。一方、東大物性研グループにより、約2GPa以上で、60K以下の温度で電気抵抗の巨大な増強が報告されていた。本研究は、この圧力誘起の巨大電気抵抗が生じる領域での磁気秩序の有無を調べること、また、フランスのグループの中性子回折実験と東大物性研グループの電気抵抗との間で、2GPa付近にある磁気相図のギャップを解決することを主な目的とした。新開発したサファイアアンビル高圧セルを使用した中性子回折実験の結果、電気抵抗の増大とともにAF-I反強磁性相が発達し、電気抵抗の急激な減少と一致して、AF-IA反強磁性相が発達することが明らかになった。またわれわれの結果は、電気抵抗の相図と良く一致し、フランスグループの結果に間違いがある可能性を示すものであった。
Ge阿部 英樹*; 吉井 賢資; 北澤 英明*
Physica B; Condensed Matter, 312-313, p.253 - 255, 2002/03
被引用回数：4 パーセンタイル：26.08(Physics, Condensed Matter)希土類金属間化合物CeRhGe単結晶に対する磁化測定から、外部磁場がc軸に平行である場合、低温で多段階メタ磁性転移を起こすことがわかった。このメタ磁性の温度依存性を詳細に調べ、この系の磁気相図を明らかにした。すなわち、温度と磁場をパラメータにし、8つの異なる相が存在することが見出された。
CuO
single crystalsZhukov, A. A.*; de Groot, P. A. J.*; Kokkaliaris, S.*; Di Nicolo, E.*; Jansen, A. G. M.*; Mossang, E.*; Martinez, G.*; Wyder, P.*; Wolf, T.*; Kpfer, H.*; et al.
Physical Review Letters, 87(1), p.017006_1 - 017006_4, 2001/07
被引用回数：13 パーセンタイル：60.18(Physics, Multidisciplinary)Wolfら(独国)の作製したas-grownツインフリー単結晶と、朝岡ら(原研)の作製した酸素量を調整したツインフリー単結晶を用いて、高感度トルク磁気測定法により28Tまでの高磁場特性の評価を行った。この結果、超伝導発現機構を知るうえで重要な磁気相図をこれまでになく詳細に理解することができた。特に、高品質な単結晶を用いることにより新たに下部臨界磁場での履歴効果,明確なブラッグ-グラス転移の全体像などを把握することが困難になった。
