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論文

Vortex rectenna powered by environmental fluctuations

Lustikova, J.*; 塩見 雄毅*; 横井 直人*; 壁谷 典幸*; 木村 憲彰*; 家永 紘一郎*; 金子 真一*; 大熊 哲*; 高橋 三郎*; 齊藤 英治

Nature Communications (Internet), 9, p.4922_1 - 4922_6, 2018/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:49.95(Multidisciplinary Sciences)

A rectenna, standing for a rectifying antenna, is an apparatus which generates d.c. electricity from electric fluctuations. It is expected to realize wireless power transmission as well as energy harvesting from environmental radio waves. To realize such rectification, devices that are made up of internal atomic asymmetry such as an asymmetric junction have been necessary so far. Here we report a material that spontaneously generates electricity by rectifying environmental fluctuations without using atomic asymmetry. The sample is a common superconductor without lowered crystalline symmetry, but, just by putting it in an asymmetric magnetic environment, it turns into a rectifier and starts generating electricity. Superconducting vortex strings only annihilate and nucleate at surfaces, and this allows the bulk electrons to feel surface fluctuations in an asymmetric environment: a vortex rectenna. The rectification and generation can be switched on and off with only a slight change in temperature or external magnetic fields.

論文

Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 2; Neutron scattering instruments

中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12

J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。

論文

Local lattice distortion caused by short-range charge ordering in transition metal oxides

樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎; 星川 晃範*; 石垣 徹*

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034002_1 - 034002_6, 2015/09

Cubic spinel compound LiMn$$_2$$O$$_4$$ with the mixed valence of Mn$$^{3.5+}$$ has non-metallic conductivity. The local structure determined by the PDF analysis has an orthorhombic lattice distortion and includes inequivalent Mn$$^{3+}$$ and Mn$$^{4+}$$ sites. YBaCo$$_2$$O$$_5$$ also exhibits non-metallic conductivity although the Co has the mixed valence of +2.5 above 220 K which corresponds with charge ordering temperature. The PDF obtained at 450 K is not reproduced by the PDF calculated for the averaged structure and can be reproduced by the PDF calculated for the structure model corresponding to the charge ordering state. These results suggest that the valence electrons are localized with short-range periodicity, resulting in the non-metallic conductivities in these materials.

論文

Science from the initial operation of HRC

伊藤 晋一*; 横尾 哲也*; 益田 隆嗣*; 吉澤 英樹*; 左右田 稔*; 池田 陽一*; 井深 壮史*; 川名 大地*; 佐藤 卓*; 南部 雄亮*; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.034001_1 - 034001_6, 2015/09

Since the installation of the High Resolution Chopper Spectrometer, HRC, experiments using the HRC are being conducted to observe the dynamics in wide range of physics. Scientific results during the period since the initial construction are summarized.

論文

Local structural analysis by using atomic pair distribution function on mixed valence compound LiMn$$_2$$O$$_4$$

樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎; 星川 晃範*; 石垣 徹*

JPS Conference Proceedings (Internet), 3, p.013012_1 - 013012_6, 2014/06

LiMn$$_2$$O$$_4$$ has a cubic spinel structure with a single Mn site whose valence is +3.5. Below about 260 K, the compound exhibits a charge ordering and has inequivalent Mn sites with valences of +3 and +4. However, even in the cubic phase without the charge ordering, temperature dependence of the electrical conductivity is non-metallic. We have performed PDF (atomic pair distribution function) analysis on powder neutron diffraction data of LiMn$$_2$$O$$_4$$ obtained above 300 K where the compound has cubic structure. The local structure determined by PDF analysis has an orthorhombic lattice distortion and includes the inequivalent Mn sites with valences of +3 and +4 up to, at least, about 450 K. These results indicate that valence electrons are localized at Mn sites with short range periodicity, resulting in the non-metallic electrical conductivity. It can be regarded as a glass state of valence electrons whereas a charge ordering can be regarded as a crystallization of valence electrons.

論文

2D neutron diffraction imaging on an ammonite

社本 真一; 樹神 克明; 伊巻 正*; 中谷 健; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 増子 献児*; 坂本 健作; 山口 憲司; 鈴谷 賢太郎; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 1, p.014011_1 - 014011_5, 2014/03

アンモナイト化石の2次元回折イメージングをJ-PARCにおける高強度全散乱装置NOVAで行った。観測された回折プロファイルはカルサイト,シデライトとアモルファス構造からなっていることがわかった。

論文

Local lattice distortion caused by short range charge ordering in LiMn$$_2$$O$$_4$$

樹神 克明; 井川 直樹; 社本 真一; 池田 一貴*; 大下 英敏*; 金子 直勝*; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎

Journal of the Physical Society of Japan, 82(9), p.094601_1 - 094601_6, 2013/09

 被引用回数:6 パーセンタイル:46.59(Physics, Multidisciplinary)

We have performed powder neutron diffraction on $$^7$$LiMn$$_2$$O$$_4$$ at 300 K. The crystal structure determined by Rietveld analysis is a cubic spinel with space group of $$Fdbar{3}m$$ in which all Mn atoms are crystallograghically equivalent, consistent with many preceding studies. However, the atomic pair distribution function (PDF) of this compound cannot be fitted by the cubic structure satisfactorily, and it can be reproduced by the orthorhombic structure with $$Fddd$$. It corresponds with the structure of charge ordered phase below about 260 K, indicating a short range charge ordering. In the local structure determined by PDF analysis, two types of MnO$$_6$$ octahedra with long and short atomic distances between Mn and O atoms exist and their Mn-O distances are almost consistent with the distances in the charge ordered phase. From these results, valence electrons are localized at Mn sites like a glass even in the cubic phase, resulting in the non-metallic electrical conductivity.

論文

Reverse Monte Carlo simulation approach on the amorphous structure of C$$_{59}$$N

Ferdows, M.; 鈴谷 賢太郎; 川北 至信; 小原 真司*; 樹神 克明; 山本 和典; 社本 真一; 平田 孝道*; 表 研次*; 笠間 泰彦*; et al.

Abstracts of 7th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific (NT 2010)/JAIST International Symposium on Nano Technology 2010 (7th ISAMAP), p.25 - 28, 2010/09

ヘテロフラーレンC$$_{59}$$Nのアモルファス構造を研究するために、パルス中性子粉末回折データを用いて、逆モンテカルロシミュレーション解析を行った。散乱関数S(Q)は、構造が不定形であることを示している。一方、原子2体分布関数(PDF)は、局所構造が、C$$_{60}$$の構造と類似していることを示している。得られた構造は、初期モデルに強く依存する。逆モンテカルロシミュレーション法の問題について議論する。

論文

Fluoride complexation of element 104, rutherfordium

羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 秋山 和彦; 西中 一朗; 平田 勝; 矢板 毅; 市川 進一; 永目 諭一郎; et al.

Journal of the American Chemical Society, 126(16), p.5219 - 5224, 2004/04

 被引用回数:38 パーセンタイル:26.87(Chemistry, Multidisciplinary)

$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)$$^{261}$$Rf反応で生成する104番元素ラザホージウム(Rf)のフッ化物錯体のイオン交換挙動を単一原子レベルで明らかにした。Rfの陰イオン交換挙動は、周期表同族元素であるジルコニウム(Zr)やハフニウム(Hf)の挙動とは明らかに異なることがわかり、Rfのフッ化物形成に相対論効果が寄与している可能性を指摘した。

論文

Chemical studies of the heaviest elements

永目 諭一郎; 羽場 宏光*; 塚田 和明; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 後藤 真一*; 秋山 和彦; 金子 哲也; 阪間 稔*; 平田 勝; et al.

Nuclear Physics A, 734, p.124 - 135, 2004/04

 被引用回数:11 パーセンタイル:39.51(Physics, Nuclear)

超重元素(超アクチノイド元素)の化学研究についてレビューする。特に単一原子を対象にした化学実験の最近の進歩や、重元素領域で期待される化学結合における相対論効果の検証を中心に述べる。さらに原研で進めている超アクチノイド元素,ラザホージウム(Rf),ドブニウム(Db)の化学挙動研究からRfのイオン交換挙動について詳しく報告する。

論文

Isothermal gas chromatography of chlorides of Zr and Hf as Rf homologs

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

 パーセンタイル:100(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。

論文

Transactinide nuclear chemistry at JAERI

永目 諭一郎; 羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 秋山 和彦; 平田 勝; 西中 一朗; 市川 進一; 中原 弘道; 後藤 真一*; et al.

Czechoslovak Journal of Physics, 53, p.A299 - A304, 2003/00

 被引用回数:7 パーセンタイル:50.1(Physics, Multidisciplinary)

原研における超アクチノイド元素核化学研究の現状をまとめて報告する。これまで超アクチノイド元素合成のための実験装置の整備を進め、タンデム加速器を用いて104番元素$$^{261}$$Rf及び105番元素$$^{262}$$Dbを合成した。また短寿命の超アクチノイド元素を迅速に単一原子レベルで化学挙動を調べるための迅速イオン交換分離装置を開発した。最近、この装置を用いて104番元素ラザホージウム(Rf)の酸溶液中での陰イオン交換挙動を初めて明らかにした。

論文

Anion-exchange behavior of Rf in HCl and HNO$$_{3}$$ solutions

羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 後藤 真一*; 豊嶋 厚史; 西中 一朗; 秋山 和彦; 平田 勝; 市川 進一; 永目 諭一郎; et al.

Journal of Nuclear and Radiochemical Sciences, 3(1), p.143 - 146, 2002/06

われわれの研究グループでは、超アクチノイド元素である104番元素ラザホージウム(Rf)の溶液化学実験を進めている。まず、Rfの同族元素Zr並びにHfに加え擬4族元素Thの放射性トレーサーを製造し、バッチ法により1.1-13.1M HNO$$_{3}$$並びに1.0-11.5M HCl系における陰イオン交換分配係数を系統的に測定した。また、Rfの単一原子の化学実験を行うために、繰り返し実験が可能な迅速イオン交換分離装置(AIDA)を開発した。原研タンデム加速器を用いて、$$^{nat}$$Ge($$^{18}$$O,xn),$$^{nat}$$Gd($$^{18}$$O,xn)並びに$$^{248}$$Cm($$^{18}$$O,5n)反応によってそれぞれ $$^{85}$$Zr,$$^{169}$$Hf並びに$$^{261}$$Rfを製造し、4.0-11.5M HCl並びに8.0M HNO$$_{3}$$系における陰イオン交換実験を行った。塩酸系では、7.0-11.5Mの範囲でRfの分配係数は塩酸濃度の増加とともに急激に増加し、陰イオン塩化物錯体([Rf(OH)Cl$$_{5}$$]$$^{2-}$$,[RfCl$$_{6}$$]$$^{2-}$$)の形成を示唆した。また、樹脂への吸着性の強さは、Rf$$>$$Zr$$>$$Hfの順であることがわかった。一方、8.0M HNO$$_{3}$$系では、Rfは同族元素ZrとHfと同様に陰イオン交換樹脂に対して低い吸着性を示し、ThやPuと全く異なることがわかった。

論文

Startup of transactinide chemistry in JAERI

羽場 宏光; 塚田 和明; 浅井 雅人; 西中 一朗; 阪間 稔*; 後藤 真一*; 平田 勝; 市川 進一; 永目 諭一郎; 金子 哲也*; et al.

Radiochimica Acta, 89(11-12), p.733 - 736, 2002/02

 被引用回数:14 パーセンタイル:26.14(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

われわれの研究グループでは、超アクチノイド元素の化学挙動実験を計画している。最近、原研タンデム加速器を用いて加速される$$^{18}$$O,$$^{19}$$Fを$$^{248}$$Cmターゲットに照射し、それぞれ$$^{261}$$Rf,$$^{262}$$Dbの合成に成功した。これらの核種の測定は新しく開発した$$alpha$$線連続測定装置を用いて行い、親娘の$$alpha$$-$$alpha$$相間事象によって確認した。化学挙動実験の最初としてRfの溶液化学実験を計画している。その準備として、Rfの同族元素Zr並びにHfに加え擬4族元素Th並びにPuの放射性トレーサを製造し、硝酸-フッ酸、硝酸並びに塩酸系においてイオン交換の分配係数を系統的に測定した。またRfのone-atom-at-atime chemistryを目指し、繰り返実験が可能な高速液体クロマトグラフ装置を開発しテストを行った。

論文

Positron factory project

岡田 漱平; 須永 博美; 金子 広久; 河裾 厚男; 益野 真一*; 滝沢 春喜; 四本 圭一

JAERI-Conf 97-003, p.180 - 185, 1997/03

ポジトロンファクトリー計画について、陽電子の時徴と計画の目的、施設の概要を述べる。また、施設建設に向けてのこれまでの設計研究の成果のうち、高出力電子リニアックの技術検討、高出力ビーム対応電子/陽電子コンバータの開発、多チャンネル単色陽電子ビーム同時形成法の提案と実証試験及び陽電子モデレータの効率向上方策の検討の結果について発表を行う。

論文

Present status of the positron factory project and development of positron beam techniques

岡田 漱平; 金子 広久; 河裾 厚男; 益野 真一*; 須永 博美; 滝沢 春喜; 四本 圭一

JAERI-Conf 95-021, 0, p.422 - 424, 1995/10

100MeV、100kW級の電子リニアックを用いて高強度単色陽電子ビームの発生と多分野への利用を目指すポジトロンファクトリー計画について、ターゲット(電子/単色陽電子変換部)などの要素技術の研究開発の現状を報告する。また、ポジトロン利用技術の開発のため先行的に進めているMeVパルスポジトロンビーム形成の現状について、イオンビームを利用した陽電子内部線源法の技術開発と関連させて報告する。

論文

Investigation on the positron factory project at JAERI, VIII; Simultaneous extraction of multi-channel monoenergetic positron beams using an electron linac

岡田 漱平; 金子 広久; 須永 博美; 益野 真一*; 滝沢 春喜; 四本 圭一

Proc. of the 20th Linear Accelerator Meeting in Japan, 0, p.59 - 61, 1995/00

モンテカルロシミュレーションの結果に基づき提案してきた、電子リニアックを用いる多チャンネル単色陽電子ビーム同時取り出しの可能性を実験により実証した。

報告書

「新技術」応用開発テーマ

小泉 益通; 井上 清*; 金子 洋光; 岸本 洋一郎; 金盛 正至*; 小島 久雄*; 虎田 真一郎; 宍戸 利夫*

PNC-TN842 83-05, 49 Pages, 1983/10

PNC-TN842-83-05.pdf:1.72MB

日本の産業技術には,今や世界をリードするものが数多くあり,その華々しい例として,工業用ロボットの普及台数,超LSI開発競争における目覚しい成果,あるいは日本車の海外での売れ方などが上げられる。二度の石油危機を通じ,無資源国日本としては加工貿易による立国しか生きる道はなく,それは即ち技術立国の道であることを国民が改めて認識したのである。かくして産業界の技術革新への熱中は激しくなり,ロボット,マイクロコンピュータ,新材料,遺伝子工業などの最先端技術の開発にしのぎが削られている。動燃事業団は,原子力という先端技術の開発に取り組む集団であるから,周囲の産業界に沸き起っている新技術開発の動きを良く見て,事業団の技術開発に役立つものはどしどし取り入れていくべきである。東海事業所核燃料サイクル検討委員会は,新技術検討ワーキング・グループを設け,いわゆる"新技術"とは,何かのサーベイを行ない,さらに我々の核燃料サイクル諸施設の開発に応用するとしたらどんなテーマが挙げられるかを検討してみた。ここで取り上げたテーマの中には,すでに予算化され実施されつつあるものがあるが,ほとんどは未着手である。事業団の使命は,炉および核燃料サイクルの先端技術を開発実証し,産業化への道を拓くことにある。したがって,どの技術においても,事業として経済的に成立する方向,大量処理が可能な方向を目指して行かねばならない。燃料サイクル技術は,放射性物質を扱う設備産業技術の性格を有しているから,"新技術"を応用することにより工程の簡素化,遠隔化,自動化などが計れ,その結果省力化,被曝低減化,低コスト化が期待できる。また装置類の寿命延長,保守補修に要する時間の短縮,発生廃棄物の減少あるいは効率的な核物質防護などにも応用が期待できる。今回の検討の中でもロボットの応用テーマが最も多く上げられていることでもわかる通り,ロボット技術を活用した遠隔保守,点検,監視作業などに現場のニーズが高い。コンピュータの応用などと合わせ,重点的に取り組むべき分野であろう。何か一つの新技術に飛びついたら,ただちに大きなブレークスルーにつながるということは幻想であろうが、世の中の新しい技術に目を光らせ,随所に取り入れていくことを心がけていく必要がある。

報告書

計測線付燃料集合体(INTA)の燃料ピン計装技術の開発(1) 燃料ピン中心温度測定用センサーの開発

山口 俊弘*; 堀井 信一*; 鹿島 貞光*; 長井 修一朗; 金子 洋光; 瀬谷 道夫*; 宇留鷲 真一*

PNC-TN841 82-25, 74 Pages, 1982/03

PNC-TN841-82-25.pdf:2.03MB

「常陽」MK-II INTA(計測線付燃料集合体)照射に用いる燃料中心温度センサー(FCTMS)の開発と,このセンサーを燃料ピンに組込む技術の開発を行った。また,FCTMSに使用する部材の"常陽"MK-IIへの使用の可否を判断するために,炉外試験およびJRR-2を用いた照射試験を実施した。さらにこれらのデータをもとに各々の試験について評価・解析を行った。その結果から,次のような事が得られた。1. プル燃部で開発した,FCTMS内気密端子の構造および性能について十分"常陽"MK-IIに使用できるものである。2. ただし,熱電対の熱起電力の信頼性は,今回の実験からでは判断できなかった。しかし今後における熱電対のR&Dの方向が明確になった。3. FCTMSの組立ておよびFCTMSの燃料ピンへの組込み技術については,技術確立の見通しがついた。本報告書は,以上の結論の詳細について,実験データとその評価も含めて報告し,第2段階の計装技術開発に役立たせる目的で作成した。

口頭

High energy electron irradiation methodology for space solar cells evaluation at JAEA

大島 武; 宮本 晴基; 今泉 充*; 花屋 博秋; 川北 史朗*; 森岡 千晴*; 佐藤 真一郎; 金子 広久; 金沢 孝夫; 岐部 公一*; et al.

no journal, , 

原子力機構と宇宙航空研究開発機構が共同研究で進めている宇宙用太陽電池の放射線劣化評価に関して、特に、電子線照射試験法に焦点を当てて紹介する。まず、評価試験に使用している加速器の仕様とチャージコレクタを用いた電子線の線量測定方法を述べる。次に、本共同研究で行っている、二種類の照射試験法(逐次法及び同時計測法)に関しての説明を行う。逐次法とは、太陽電池を水冷板上に置き大気中で照射し、その後、別の施設で発電特性を測定するものであり、世界的に見て一般的な方法である。一方、同時計測法は、原子力機構と宇宙航空研究開発機構との共同研究により開発した独自の試験法であり、電子線照射容器に模擬太陽光を導入することで照射試験中に太陽電池発電特性を測定することが可能である。

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