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論文

Microstructural features and ductile-brittle transition behavior in hot-rolled lean duplex stainless steels

高橋 治*; 渋井 洋平*; 徐 平光; Harjo, S.; 鈴木 徹也*; 友田 陽*

Quantum Beam Science (Internet), 4(1), p.16_1 - 16_15, 2020/03

The characteristics of texture and microstructure of lean duplex stainless steels with low Ni content produced through hot rolling followed by annealing were investigated locally with electron backscatter diffraction and globally with neutron diffraction. Then, the ductile-brittle transition (DBT) behavior was studied by Charpy impact test. It is found that the DBT temperature (DBTT) is strongly affected by the direction of crack propagation, depending on crystallographic texture and microstructural morphology; the DBTT becomes extremely low in the case of fracture accompanying delamination. A high Ni duplex stainless steel examined for comparison, shows a lower DBTT compared with the lean steel in the same crack propagating direction. The obtained results were also discussed through comparing with those of cast duplex stainless steels reported previously (Takahashi et al., Tetsu-to-Hagane, 100(2014), 1150).

論文

Ion-track grafting of vinylbenzyl chloride into poly(ethylene-$$co$$-tetrafluoroethylene) films using different media

Nuryanthi, N.*; 八巻 徹也; 喜多村 茜; 越川 博; 吉村 公男; 澤田 真一; 長谷川 伸; 浅野 雅春; 前川 康成; 鈴木 晶大*; et al.

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40(4), p.359 - 362, 2015/12

ナノ構造制御したアニオン交換膜を作製するため、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)膜に塩化ビニルベンジルモノマーのイオン飛跡グラフト重合を行った。低フルエンスの照射の下でグラフト率をできる限り高めるため、グラフト重合における反応媒質の影響を検討した。反応媒質として純水(H$$_{2}$$O)とイソプロピルアルコール($$i$$PrOH)の混合液を用いた場合、560MeV $$^{129}$$Xeビームによるグラフト率は、H$$_{2}$$O/$$i$$PrOH比の増大とともに高くなり、H$$_{2}$$Oのみのとき最大となった。この結果は、いわゆるゲル効果に類似した現象を考えれば理解できる。すなわち、グラフト鎖は貧溶媒の存在下で反応媒質に不溶となって凝集し、他の鎖との再結合(言い換えれば停止反応)が抑制されることに起因すると考えられる。

論文

Progress in bulk texture measurement using neutron diffraction

徐 平光; Harjo, S.; 伊藤 崇芳*; 森井 幸生*; Gong, W.; 鈴木 裕士; 秋田 貢一; 鈴木 徹也*; 友田 陽; Lutterotti, L.*

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.031022_1 - 031022_6, 2015/09

The current status of bulk texture measurements both using angle dispersive neutron diffraction and time-of-flight neutron diffraction at JAEA was briefly reviewed, then the effect of sample orientation coverage in the time-of-flight neutron diffraction on the reliability of reconstructed pole figure on the reliability of reconstructed pole figure was simply compared after the simultaneous Rietveld texture analysis. The similar texture results obtained at different orientation coverage levels suggests that it is possible to reduce the sample rotation times reasonably during the bulk texture measurement.

論文

Biological significance of fluorine-18-$$alpha$$-methyltyrosine (FAMT) uptake on PET in patients with oesophageal cancer

鈴木 茂正*; 解良 恭一*; 大島 康宏; 石岡 典子; 宗田 真*; 横堀 武彦*; 宮崎 達也*; 織内 昇*; 富永 英之*; 金井 好克*; et al.

British Journal of Cancer, 110(8), p.1985 - 1991, 2014/04

 被引用回数:16 パーセンタイル:40.58(Oncology)

Fluorine-18-$$alpha$$-methyltyrosine (FAMT) as an amino acid tracer for positron emission tomography (PET) is useful for detecting human neoplasms. FAMT is accumulated in tumor cells solely via L-type amino acid transporter 1 (LAT1). This study was conducted to investigate the biological significance of FAMT uptake in patients with esophageal cancer. From April 2008 to December 2011, 42 patients with esophageal cancer underwent both FAMT PET and FDG PET before surgical treatment. The immunohistochemical analysis of LAT1, CD98, Ki-67, CD34, p53, p-Akt and p-mTOR was performed on the primary lesions. ${it In vitro}$ experiments were performed to examine the mechanism of FAMT uptake using LAT1 inhibitor, 2-aminobicyclo-(2,2,1)-heptane-2-carboxylic acid (BCH). High uptake of FAMT was significantly associated with advanced stage, lymph node metastasis and the expression of LAT1, CD98, Ki-67 and CD34. LAT1 expression yielded a statistically significant correlation with CD98 expression, cell proliferation, angiogenesis and glucose metabolism. ${it In vitro}$ experiments revealed that FAMT was specifically transported by LAT1. The uptake of FAMT within tumor cells is determined by the LAT1 expression and correlated with cell proliferation and angiogenesis in esophageal cancer. The present experiments also confirmed the presence of LAT1 as an underlying mechanism of FAMT accumulation.

論文

Preparation of tungsten carbide nanoparticles by ion implantation and electrochemical etching

加藤 翔; 八巻 徹也; 山本 春也; 箱田 照幸; 川口 和弘; 小林 知洋*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 314, p.149 - 152, 2013/11

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

本研究では、イオン注入と電気化学エッチングを組合せて、グラッシーカーボン基板上に炭化タングステン(WC)のナノ微粒子を作製した。実験では、100keV W$$^+$$をグラッシーカーボン基板に照射して注入試料を作製した後、水酸化ナトリウム水溶液中で注入試料の表面をアノード酸化によりエッチングした。試料の分析にはX線光電子分光(XPS), ラザフォード後方散乱分析(RBS), 透過型電子顕微鏡(TEM)を用いた。XPS, RBSの結果から、試料中でWCが形成されていたことと、電気化学エッチングによってその高濃度導入面が表面に露出したことが確認できた。断面TEMによって直径約10nmのナノ微粒子が表層に存在している様子が観察された。

論文

Transformation strain and texture evolution during diffusional phase transformation of low alloy steels studied by neutron diffraction

徐 平光; 友田 陽*; Vogel, S. C.*; 鈴木 徹也*; 米村 雅雄*; 神山 崇*

Reviews on Advanced Materials Science, 33(5), p.389 - 395, 2013/08

The ferrite-to-austenite transformation during heating and the austenite-to-ferrite transformation during cooling were ${it in situ}$ investigated by KEK/SIRIUS and LANSCE/HIPPO neutron diffractometers under the stress-free condition. The deviation of ferrite lattice parameter from the linear thermal expansion and contraction during heating and cooling suggested the compressive strain occurred in ferrite phase. The texture memory effect between the cold compression texture of initial martensite and the final texture of ferrite after $$alpha$$-$$gamma$$-$$alpha$$ phase transformation was interrupted by the static recrystallization of martensite during step-by-step heating, revealing that the occurrence of texture memory effect was not directly related to the deformation stored energy but related to the transformation strain and the strong variant selection for nucleation.

論文

Nanoparticle formation by tungsten ion implantation in glassy carbon

加藤 翔; 八巻 徹也; 山本 春也; 箱田 照幸; 川口 和弘; 小林 知洋*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*

Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38(1), p.81 - 84, 2013/03

本研究では、タングステンイオンを未研磨のグラッシーカーボン基板に注入することによって、ナノ微粒子を作製した。注入イオンのエネルギーは100keV、フルエンスは$$2.4times10^{16}$$から$$1.8times10^{17}$$ions/cm$$^2$$の範囲であった。試料の分析にはX線光電子分光,ラザフォード後方散乱分析,回転ディスク電極法による対流ボルタンメトリー,電界放出型電子顕微鏡を用いた。顕著なスパッタリング効果によって、注入イオン分布が変化するとともに、基板内へ導入可能なタングステン量は約$$6times10^{16}$$ions/cm$$^2$$が上限であった。形成された微粒子はタングステンカーバイドであり、その直径は10nm程度で面内に一様に分布していた。

論文

集合組織の測定・評価法,3; 中性子回折法

鈴木 徹也*; 徐 平光

塑性と加工, 54(625), p.106 - 110, 2013/02

近年高付加価値を有する製品開発の重要性が再認識される中で、金属材料を中心とする構造用あるいは機能性素材の高性能化が重要な課題として注目されている。従来の組織制御の限界を打破するためには材料の異方性の利用と言う発想が再評価されるべきである。結晶粒形状の異方性、結晶組織形態の異方性、複合組織あるいは複合材料であればその分布状態の異方性などさまざまが考えられる。集合組織は結晶方位の分布状態の偏りであり、材料の物理的,力学的性質の異方性に大きな影響を与える。本文はここまでにX線及び電子線における集合組織の評価技術と比べて比較的新しい測定法として中性子回折の利用による集合組織の評価技術を紹介する。中性子回折は透過能力が高いという最大の特徴を生かしてこれまで不可能であった測定が可能になる潜在的な能力を秘めている。加熱冷却、圧縮引張などの周辺装置、ソフトウエア等を含め測定装置環境も整って、金属加工制御領域に対し不可欠なバルク集合組織情報が簡単に入手される。

論文

Development of aluminum powder alloy coating for innovative nuclear systems with lead-bismuth

倉田 有司; 佐藤 英友*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Proceedings of 2nd International Workshop on Structural Materials for Innovative Nuclear Systems (SMINS-2), p.177 - 188, 2012/12

液体鉛ビスマスは、長寿命放射性核種の核変換処理を目的とした加速器駆動システムや高速炉などの革新的原子力システムにおいて使用することが検討されている。このシステムの課題の一つは、鉛ビスマスによる腐食に対する鋼材の耐食性確保である。本研究では、鋼材の耐食性確保のため、Al粉末合金被覆法の開発を行った。Al, Ti, Fe粉末から作製したシート材をSUS316基材に載せ、レーザー加熱によって、Al合金被覆を施した。被覆層のAl濃度の制御は、シート材の組成,レーザーの走査速度などを調整することにより、可能となった。被覆を施した試験片を供試材として、酸素濃度を制御した550$$^{circ}$$Cの鉛ビスマス中で、1,000h及び3,000hの腐食試験を行った。腐食試験の結果、レーザー走査速度が遅く、Al濃度が5$$sim$$8mass%の被覆が、SUS316で観察された鉛ビスマスによる激しい腐食を防いでいることがわかった。

論文

Mechanism of synthesis of metallic oxide powder from aqueous metallic nitrate solution by microwave denitration method

福井 国博*; 井川 友介*; 有満 直樹*; 鈴木 政浩; 瀬川 智臣; 藤井 寛一*; 山本 徹也*; 吉田 英人*

Chemical Engineering Journal, 211-212, p.1 - 8, 2012/11

 被引用回数:13 パーセンタイル:50.78(Engineering, Environmental)

核燃料サイクルにおいて使用済み核燃料を硝酸で溶解し、マイクロ波加熱脱硝法により混合酸化物(MOX)原料粉末に転換している。マイクロ波加熱脱硝特性の異なる複数の硝酸金属溶液からの金属酸化物粉末の生成プロセスについて明らかにするために、硝酸ニッケル水溶液と硝酸銅水溶液を用いたマイクロ波加熱脱硝特性の研究及び数値シミュレーションによる温度分布の解析を行った。マイクロ波加熱脱硝法により、硝酸銅水溶液から酸化銅を容易に得ることができる一方、硝酸ニッケル水溶液は270$$^{circ}$$C以上に加熱することができなかった。マイクロ波加熱による脱硝反応過程は、外部加熱によるものと同じ過程をとることが確認でき、マイクロ波加熱により脱硝を行う上では、中間生成物と酸化物のマイクロ波吸収性だけでなく、中間生成物から酸化物に転換する温度が重要であることが示された。また、シミュレーションにより、反応容器内において中心部で最高温度となる半径方向に不均一な温度分布を形成することが明らかとなり、中心部から酸化物の生成が進行すると考えられる。

論文

角度分散法中性子回折によるバルク材料の集合組織解析

徐 平光; 秋田 貢一; 鈴木 裕士; 盛合 敦; 鈴木 徹也*; 行武 栄太郎*

日本材料学会第46回X線材料強度に関するシンポジウム講演論文集, p.24 - 27, 2012/07

Conventional X-ray diffraction and recent electron backscattering diffraction are widely employed to investigate the surface texture information for a specific sample, but the neutron diffraction is well known to directly measure the bulk average texture information with high statistics. In order to increase the accessibility to neutron diffraction bulk texture measurement instruments, JAEA has upgraded two angle dispersive neutron diffractometer RESA-2 and MUSASI-L. In this paper, the bulk texture measurement environments based on the angle dispersive neutron diffraction were introduced, and the application research cases to the bulk texture changes during the isothermal annealing of ARBed IF steels and during the warm press deformation of a magnesium alloy were reported here to show the good texture evaluation reliability.

論文

Development of Al-alloy coating for advanced nuclear systems using lead alloys

倉田 有司; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 134(6), p.062902_1 - 062902_7, 2012/06

 被引用回数:4 パーセンタイル:68.75(Engineering, Mechanical)

鉛合金を用いる原子力システムは、安全性の高い高速炉システム概念の一つとして有望であるが、液体鉛合金は高温で鋼材に対する腐食性が強いため、鋼材の耐食性を改善することが必要である。本論文は、液体鉛ビスマスを用いた原子力システムのために開発したAl, Ti, Fe粉末を用いレーザービーム加熱を利用したAl合金被覆法について記述している。このAl合金被覆において、形成される主な欠陥は、表面欠陥とクラックである。これらの欠陥をなくすためには、レーザービーム走査速度を下げること及び被覆層のAl濃度の調整が有効である。550$$^{circ}$$Cの液体鉛ビスマス中での腐食試験により、316SS上のAl合金被覆層は、被覆なしの316SSで顕著であった粒界腐食や鉛ビスマスの侵入を防いでいることがわかった。Al合金被覆の優れた耐食性は、鉛ビスマス中で再生される薄いAl酸化膜によっていることを明らかにした。Al合金被覆層の健全性と耐食性保持の観点から、適切なAl濃度の範囲は4-12wt%であることを示した。

論文

中性子回折によるフェライト単相鋼のひずみ時効硬化異方性の検討

鈴木 徹也*; 山中 啓輔*; 石野 まゆ子*; 篠原 康浩*; 長井 健介*; 津留 英司*; 徐 平光

鉄と鋼, 98(6), p.262 - 266, 2012/06

The work-hardening characteristics of anisotropic tensile deformations and the corresponding residual strain changes of pre-strained ferritic steels without and with ageing treatment were investigated by using angle dispersive neutron diffraction and electron back-scattering diffraction. The plastic deformation along the pre-strained direction leads to evident work-hardening at the beginning stage, showing discontinuous yielding behavior. Comparably, the plastic deformation perpendicular to the pre-strained direction shows continuously yielding. The tensile and compressive residual strains were found in the $$<$$200$$>$$ and $$<$$110$$>$$ grains along the pre-strained direction, respectively. It is also found that the difference in various oriented grains after strain ageing become more evident along the pre-strained direction but smaller perpendicular to the pre-strained direction, revealing a higher work hardening capability in the former case than in the latter case.

論文

Development of aluminum-alloy coating on type 316SS for nuclear systems using liquid lead-bismuth

倉田 有司; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Journal of Nuclear Materials, 424(1-3), p.237 - 246, 2012/05

 被引用回数:11 パーセンタイル:26.59(Materials Science, Multidisciplinary)

加速器駆動核変換システム等の液体鉛ビスマスを使用する原子力システムのために、Al, Ti, Fe粉末とレーザービーム加熱を用いたAl合金被覆法を開発した。ここで開発した被覆処理において形成される主な欠陥は、表面欠陥とクラックであった。これらの欠陥をなくすために被覆条件の最適化が行われた。550$$^{circ}$$Cで10$$^{-6}$$$$sim$$10$$^{-3}$$ wt%に酸素濃度を制御した液体鉛ビスマス中で、3000hの静的腐食試験を実施した。その結果、316ステンレス鋼上のAl合金被覆層は、被覆なしの316ステンレス鋼で認められた激しい腐食(Ni溶出,粒界腐食,鉛ビスマスの侵入等)を防いでいることがわかった。最適条件で被覆した表面欠陥やクラックのないAl合金被覆層は、550$$^{circ}$$Cの液体鉛ビスマス中で優れた耐食性を示す。

論文

角度分散法中性子回折によるバルク材料の集合組織解析

徐 平光; 秋田 貢一; 鈴木 徹也*

日本材料学会第61期通常総会・学術講演会論文集(USB Flash Drive), 2 Pages, 2012/05

According to the difference in neutron beam sources, the neutron diffractometers are generally divided into the nuclear reactor- based angle-dispersive instruments and the spallation resource-based time-of-flight instruments. At the Japan Research Reactor No.3 and the Japan Proton Accelerator Research Complex, the angle dispersive neutron diffractometers and the time-of-flight neutron diffractometers provide us the possibility to develop and apply the bulk texture evaluation technique to study crystallographic materials. In this paper, the characteristics of single-tube and 1-demisional position- sensitive-detector angle dispersive neutron diffractometer was simply introduced and its reliability was examined through comparing the bulk textures of two ARBed (Accumulative Roll Bonding) IF steel samples before and after annealing.

論文

Water diffusion in fluoropolymer-based fuel-cell electrolyte membranes investigated by radioactivated-tracer permeation technique

澤田 真一; 八巻 徹也; 浅野 雅春; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 前川 康成

Proceedings in Radiochemistry, 1(1), p.409 - 413, 2011/09

固体高分子型燃料電池において、電解質膜の水輸送特性は発電効率に多大な影響を及ぼす。具体的には、水の輸送量が多い電解質膜を用いた場合、アノード側の水が膜中を透過してカソード側に滞留してしまい(フラッディング)、燃料ガスの供給を阻害するので発電効率が低下すると言われる。そこで本研究では、高分子電解質膜の水輸送特性を調べるため、同位体トレーサーを用いた手法により、膜内の水の自己拡散係数Dwを求めた。電解質膜は、架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を基材とする放射線グラフト法によって作製した。得られた電解質膜で2室型のガラスセルを挟み、各室をトリチウム水(HTO)と純水で満たし、下流側のHTO濃度を経時測定することでDwを算出した。架橋PTFE電解質膜のDwは、イオン交換容量(IEC)が小さいほど低下し、IEC=1.2meq/gの膜では2.0$$times$$10$$^{-10}$$m$$^{2}$$/sとなった。この値は、従来膜NafionにおけるDw=4.9$$times$$10$$^{-10}$$m$$^{2}$$/sと比較して4割に過ぎない。水透過を抑制する低Dwの架橋PTFE電解質膜は、フラッディングを回避できる燃料電池膜として有望である。

論文

Development of aluminum alloy coating for advanced nuclear systems using lead alloys

倉田 有司; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Proceedings of ASME 2011 Small Modular Reactors Symposium (SMR 2011) (CD-ROM), 7 Pages, 2011/09

鉛合金を用いる中小型原子力システムは、安全性を向上させた高速炉システム概念の一つとして有望である。液体鉛合金は高温で鋼材に対する腐食性が強いため、鋼材の耐食性を改善することが必要である。本論文は、液体鉛ビスマスを用いた原子力システムのためのAl合金被覆の開発に焦点を当てている。Al, Ti, Fe粉末を用い、レーザービーム加熱を利用したAl合金被覆法が開発された。このAl合金被覆において、形成される主な欠陥は、表面欠陥とクラックであった。これらの欠陥をなくすための条件は、レーザービーム走査速度を下げることと被覆層のAl濃度の調整である。550$$^{circ}$$Cの液体鉛ビスマス中での腐食試験により、316SS上のAl合金被覆層は、被覆なしの316SSで顕著であった粒界腐食や鉛ビスマスの侵入を防いでいることがわかった。Al合金被覆の優れた耐食性は、鉛ビスマス中で再生される薄いAl酸化膜によっていることが明らかになった。Al合金被覆層の健全性と耐食性保持の観点から、適切なAl濃度の範囲は4$$sim$$12wt%である。

論文

Applicability of Al-powder-alloy coating to corrosion barriers of 316SS in liquid lead-bismuth eutectic

倉田 有司; 佐藤 英友*; 横田 仁志*; 鈴木 徹也*

Materials Transactions, 52(5), p.1033 - 1040, 2011/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:59.34(Materials Science, Multidisciplinary)

加速器駆動システムに用いる液体鉛ビスマス中での耐食材料を開発するため、Al, Ti, Fe粉末を用いた新しい被覆法をSUS316に適用した。異なるAl濃度の被覆を施したSUS316試験片を用いて、10$$^{-6}$$$$sim$$10$$^{-4}$$mass%に酸素濃度をコントロールした550$$^{circ}$$Cの鉛ビスマス中で、1000hの腐食試験を実施した。被覆なしのSUS316では鉛ビスマスの侵入を伴う粒界腐食などが観察されたが、Al合金被覆はそのような厳しい腐食を防ぐのに有効であることがわかった。2.8mass%のAlを含む被覆層は必ずしも十分な腐食抵抗を示さない場合があったが、4.2mass%のAlを含む被覆層は優れた耐食性を示した。Al濃度が17.8mass%の被覆層では、被覆処理中にクラックが発生した。Al濃度を約4mass%以上とした粉末Al合金被覆は、液体鉛ビスマスに対する耐食被覆として有望である。

論文

Water transport in polymer electrolyte membranes investigated by dissipative particle dynamics simulation

澤田 真一; 八巻 徹也; 小沢 拓*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 前川 康成

ECS Transactions, 33(1), p.1067 - 1078, 2010/10

 被引用回数:5 パーセンタイル:7.73

燃料電池用電解質膜における水輸送現象を調べるため、散逸粒子動力学(DPD)シミュレーションを用いて膜内水の自己拡散係数D$$_{W}$$を求めた。シミュレーションの対象としたのは、市販のNafion膜並びに放射線グラフト電解質膜である。(1)粗視化粒子(適当な原子集団に相当)を用いた分子モデリング,(2)水粒子の自己拡散係数D$$_{W}$$$$^{Particle}$$の算出,(3)DPDシミュレーションにおける単位時間の決定,(4)DPD単位におけるD$$_{W}$$$$^{Particle}$$からSI単位におけるD$$_{W}$$への換算、という手順により電解質膜内のD$$_{W}$$を得た。グラフト電解質膜はNafionよりも小さなD$$_{W}$$を示すことがわかった。これは、水分子とスルホン酸基の相互作用がより強く働くからであると考えられる。またいずれの電解質膜においても、拡散時間tが長くなるほど、障害物効果のためにD$$_{W}$$は低下した。そこでD$$_{W}$$-tの関係を定量的に解析し、水輸送経路である膜内親水性領域の幾何学形状を検討した。

論文

散逸粒子動力学シミュレーションによる放射線グラフト電解質膜の構造解析

澤田 真一; 八巻 徹也; 小沢 拓*; 鈴木 晶大*; 寺井 隆幸*; 前川 康成

高分子論文集, 67(3), p.224 - 227, 2010/03

 被引用回数:9 パーセンタイル:64.95(Polymer Science)

燃料電池電解質膜の高度化を図るため、膜内構造に関する基礎的知見を得ることは極めて重要である。そこで本研究では、散逸粒子動力学シミュレーション(DPD)法を用いて、架橋ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を基材とする電解質膜の構造を予測した。はじめに分子構造に基づき、-(CF$$_{2}$$)$$_{6}$$-, -CH$$_{2}$$(CH(C$$_{6}$$H$$_{4}$$SO$$_{3}$$H))-を、それぞれ粒子A, Bと見なし、これら粒子を用いてモデル分子を構築した。モデル分子と適当量の水粒子W(7H$$_{2}$$Oに相当)を含む系を作成し、DPD法によって系の時間発展を計算した。平衡状態において、スチレンスルホン酸グラフト鎖(粒子B)と水(粒子W)は混合し、PTFE領域(粒子A)から相分離することがわかった。グラフト鎖-水の混合相の構造を詳細に調べるため、粒子W-W間の動径分布関数を求めた。その結果、直径1.8nmという非常に小さい水クラスターが存在することが明らかとなった(Nafion膜における水クラスターは直径4$$sim$$5nm程度)。このように特異的な水クラスター構造が、架橋PTFE電解質膜の高プロトン伝導性や水透過抑制能の起源であると考えられる。

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