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論文

Large magnetic Bragg peak enhancement by ultrasound injection on FeTiO$$_3$$

社本 真一; Shin, K.*; 赤津 光洋*; 今井 正樹; 植田 大地*; 横尾 哲也*; 根本 祐一*; Hassan, A. M. A.*; Chang, L.-J.*; 家田 淳一; et al.

Applied Physics Letters, 127(13), p.132403_1 - 132403_5, 2025/09

https://doi.org/10.1063/5.0273424

FeTiO$$_3$$ is an ilumenite antiferromagnetic insulator with Fe$$^{2+}$$. Two-dimensional ferromagnetic honeycomb layers are antifferomagnetically stacked along the $$c$$-axis. The magnetic Bragg peak intensity is enhanced by ultrasound injection up to 300 % on the FeTiO$$_3$$ crystal at low temperatures. The large enhancement is attributed to the large spin-lattice coupling of Fe$$^{2+}$$ in FeTiO$$_3$$. The enhancement is lost above 35 K, suggesting that the energy splitting of the Fe$$^{2+}$$ levels by the spin-orbit coupling is about 35 K. This finding opens a possibility for high efficiency acoustic spin pumping.

論文

Quantum spin wave excited from a Cr-Dy single-molecule magnet

Ling, B.-K.*; Chang, M.*; Zhai, Y.-Q.*; Deng, J.*; 古府 麻衣子*; Guo, H.*; Zhao, J.*; Fu, Z.*; Zheng, Y.-Z.*

Journal of the American Chemical Society, 147(13), p.10935 - 10942, 2025/03

https://doi.org/10.1021/jacs.4c13628
 被引用回数：2 パーセンタイル：82.80(Chemistry, Multidisciplinary)

The efficient excitation and controlled propagation of nanoscale spin waves remain significant challenges, as their intrinsic dispersion relations are primarily determined by magnetic dipole and exchange interactions. Here we report the first observed coexistence of quantum spin wave excitation and single-molecule magnet behavior in a mixed chromium(III) and dysprosium(III) complex, namely Dy$$_{4}$$Cr$$_{2}$$($$mu_{3}$$-F)$$_{2}$$(mdea)$$_{3}$$(piv)$$_{10}$$, which shows a large ferrimagnetic ground moment with a restricted quantum tunneling gap ($$<$$ 3.8 $$times$$ 10$$^{-7}$$cm$$^{-1}$$) up to nine levels, leading to an axial anisotropic energy barrier of 12 cm$$^{-1}$$ and opened hysteresis loop at 0.4 K.

論文

The Influence of structural dynamics in two-dimensional hybrid organic-inorganic perovskites on their photoluminescence efficiency; Neutron scattering analysis

Rajeev, H. S.*; Hu, X.*; Chen, W.-L.*; Zhang, D.*; Chen, T.*; 古府 麻衣子*; 梶本 亮一; 中村 充孝; Chen, A. Z.*; Johnson, G. C.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 94(3), p.034602_1 - 034602_14, 2025/03

https://doi.org/10.7566/JPSJ.94.034602
 被引用回数：1 パーセンタイル：61.64(Physics, Multidisciplinary)

Two-dimensional hybrid organic-inorganic perovskites (HOIPs) have emerged as promising materials for light-emitting diode applications. In this study, by using time-of-flight neutron spectroscopy we identified and quantitatively separated the lattice vibrational and molecular rotational dynamics of two perovskites, butylammonium lead iodide (BA)$$_{2}$$PbI$$_{4}$$ and phenethyl-ammonium lead iodide (PEA)$$_{2}$$PbI$$_{4}$$. By examining the corresponding temperature dependence, we found that the lattice vibrations, as evidenced by neutron spectra, are consistent with the lattice dynamics obtained from Raman scattering. We revealed that the rotational dynamics of organic molecules in these materials tend to suppress their photoluminescence quantum yield (PLQY) while the vibrational dynamics did not show predominant correlations with the same. Additionally, we observed photoluminescence emission peak splitting for both systems, which becomes prominent above certain critical temperatures where the suppression of PLQY begins. This study suggests that the rotational motions of polarized molecules may lead to a reduction in exciton binding energy or the breaking of degeneracy in exciton binding energy levels, enhancing non-radiative recombination rates, and consequently reducing photoluminescence yield. These findings offer a deeper understanding of fundamental interactions in 2D HOIPs and could guide the design of more efficient light-emitting materials for advanced technological applications.

論文

A Study of the $$phi N$$ correlation function

Abreu, L. M.*; Gubler, P.; Khemchandani, K. P.*; Mart$'i$nez Torres, A.*; 保坂 淳

Physics Letters B, 860, p.139175_1 - 139175_7, 2025/01

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2024.139175
 被引用回数：3 パーセンタイル：87.29(Astronomy & Astrophysics)

The femtoscopic $$phi N$$ correlation function is studied within a hadronic effective Lagrangian approach with coupled channels, based on hidden local symmetry. The results are compared with the data recently reported by the ALICE collaboration. We find that the correlation function has very different features for the $$phi N$$ system in the spin 1/2 and 3/2 configurations, with the spin-averaged combination matching well with the experimental data. A strong attraction, leading to the formation of a $$phi N$$ bound state or a very prominent cusp is found in the spin 3/2 case. The correlation function for spin 1/2, on the other hand, is strongly impacted by the negative parity $$N$$*(1895) nucleon resonance.

論文

Imaging Josephson vortices on curved junctions

藤澤 唯太*; Krishnadas, A*; 中村 友謙*; Hsu, C.-H.*; Smith, B.*; Pardo-Almanza, M*; 比屋根 芳周*; Chang, G.*; 永井 佑紀; 町田 理*; et al.

Physical Review B, 110(22), p.224511_1 - 224511_5, 2024/12

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.110.224511
 被引用回数：1 パーセンタイル：16.05(Materials Science, Multidisciplinary)

エキゾチックな超伝導体の超伝導磁束の振る舞いを明らかにすることは、今後のデバイス開発にとって重要である。超伝導体LiTi$$_{2}$$O$$_{4}$$(111)の薄膜を作製し、磁場中での電子状態を走査型トンネル顕微鏡によって観測した。その際、接合部分の曲率に応じて超伝導磁束の状態が大きく変化することがわかった。そして、その変化は理論計算によっても確かめられた。この結果は、Josephson磁束を実験的な構造変化によってコントロールできる可能性を示唆しており、今後の新たなデバイス開発において重要な結果となるだろう。

論文

Magnetic excitation in the hyperkagome antiferromagnet Mn$$_{3}$$RhSi

社本 真一; 山内 宏樹; 飯田 一樹*; 池内 和彦*; 金子 耕士; Chen, Y.-S.*; 矢野 真一郎*; Hsu, P.-T.*; Lee, M. K.*; Hall, A. E.*; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(3), p.033303_1 - 033303_7, 2024/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.033303

Mn$$_{3}$$RhSiの磁気励起は少なくとも0.3から140meVに広がる。200Kでの非弾性散乱強度を積分することで、Mnサイト当たり約5$$mu_{B}$$の磁気モーメントは、約5$$mu_{B}$$であることがわかった。一方で、長距離磁気秩序の磁気モーメントは4Kでわずか2.61$$mu_{B}$$であり、多くの部分が低温まで揺らいでいることがわかった。

論文

Intriguing aspects of light baryon resonances

Khemchandani, K. P.*; Mart$'i$nez Torres, A.*; Kim, S.-H.*; Nam, S.-I.*; 保坂 淳; 永廣 秀子*

EPJ Web of Conferences, 301, p.03001_1 - 03001_10, 2024/08

https://doi.org/10.1051/epjconf/202430103001
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

3個の軽いクォークからなるバリオン共鳴がバレンスクォーク模型で記述できない例について議論する。

論文

Monte Carlo simulation study on the dose and dose-averaged linear energy transfer distributions in carbon ion radiotherapy

石川 諒尚; 古場 裕介*; 古田 琢哉; Chang, W.*; 米内 俊祐*; 松本 真之介*; 橋本 慎太郎; 平井 悠大*; 佐藤 達彦

Radiological Physics and Technology, 17(2), p.553 - 560, 2024/06

https://doi.org/10.1007/s12194-024-00798-7

At the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC), a series of retrospective studies are ongoing in patients treated with carbon ion radiotherapy (CIRT) to obtain the knowledge to improve tumor control and reveal the mechanism of the low risk of secondary cancer after CIRT. Dose-averaged linear energy transfer (LET$$_{rm d}$$) is generally used as a measure of treatment effectiveness or biological effects in such retrospective studies; however, it is conventionally evaluated from the relative biological effectiveness (RBE)-LET$$_{rm d}$$ fitted function used in the treatment planning system. In this study, we calculated the physical doses and their linear energy transfer (LET) distributions for a series of treatment plans for a homogeneous rectangular phantom and a human body phantom with typical CIRT beams using Monte Carlo (MC) simulation. The LET$$_{rm d}$$ was then deduced from the MC simulation and compared with the corresponding data obtained using the conventional method. The comparison suggested that the two types of LET$$_{rm d}$$ agreed well with each other, except around the distal end of the spread-out Bragg peak, where the MC simulation yielded significantly higher LET$$_{rm d}$$ values than that of the conventional method. This is because the RBE-LET$$_{rm d}$$ fitted function adopted in the conventional method ignores the contribution of the high-LET components, causing an overkill effect. Furthermore, an MC simulation was conducted to determine the material composition of water and realistic materials from the CT number in the planned image. The profiles of physical dose and LET$$_{rm d}$$ were in good agreement for both techniques. These results indicate the possibility of enhancing the efficiency of retrospective studies of CIRT using MC simulations in the future.

論文

Inelastic neutron scattering study of magnon excitation by ultrasound injection in yttrium iron garnet

社本 真一; 赤津 光洋*; Chang, L.-J.*; 根本 祐一*; 家田 淳一

Applied Physics Letters, 124(11), p.112402_1 - 112402_5, 2024/03

https://doi.org/10.1063/5.0189768
 被引用回数：1 パーセンタイル：32.52(Physics, Applied)

Y$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$における超音波注入によるマグノン励起を非弾性中性子散乱によって研究した。その結果、縦波と横波の両方で超音波注入によりマグノン励起の非弾性中性子散乱強度が増強されることがわかった。

論文

Quantum critical behavior of the hyperkagome magnet Mn$$_3$$CoSi

山内 宏樹; Sari, D. P.*; 安井 幸夫*; 坂倉 輝俊*; 木村 宏之*; 中尾 朗子*; 大原 高志; 本田 孝志*; 樹神 克明; 井川 直樹; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(1), p.013144_1 - 013144_9, 2024/02

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.013144

$$beta$$-Mn-type family alloys Mn$$_3$$$$TX$$ have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N$'{e}$el temperature $$T_{rm N}$$ = 190 K. Mn$$_3$$CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest $$T_{rm N}$$ in the family compounds. The quantum critical point (QCP) from AFM to the quantum paramagnetic state is expected near a cubic lattice parameter of 6.15 $AA. Although $T_N$$ of Mn$$_3$$CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn$$_3$$CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient $$gamma$$. We study how the magnetic SRO appears in Mn$$_3$$CoSi by using neutron scattering, $$mu$$SR, and physical property measurements. The experimental results show that the neutron scattering intensity of the magnetic SRO does not change much regardless of the suppressed magnetic moment in the long-range magnetic ordered state compared to those of Mn$$_3$$RhSi. The initial asymmetry drop ratio of $$mu$$SR above $$T_{rm N}$$ becomes small, and the magnetic SRO temperature $$T_{SRO}$$ is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn$$_3$$CoSi is close to the QCP in the Mn$$_3$$$$TX$$ system.

論文

Spiral spin cluster in the hyperkagome antiferromagnet Mn$$_{3}$$RhSi

社本 真一; 山内 宏樹; 飯田 一樹*; 池内 和彦*; Hall, A. E.*; Chen, Y.-S.*; Lee, M. K.*; Balakrishnan, G.*; Chang, L.-J.*

Communications Physics (Internet), 6, p.248_1 - 248_6, 2023/09

https://doi.org/10.1038/s42005-023-01363-1
 被引用回数：3 パーセンタイル：41.81(Physics, Multidisciplinary)

Mn$$_{3}$$RhSi単結晶の中性子散乱測定により、局所スピン相関秩序がらせん構造を持つことがわかった。磁気クラスター形成の起源の可能性を、リフシッツ不変量とグリフィス相の観点から議論し、Co$$_{7}$$Zn$$_{7}$$Mn$$_{6}$$の室温スキルミオン相とMnの非フェルミ液体挙動と比較した。

論文

Magnon mode transition in real space

飯田 一樹*; 樹神 克明; 稲村 泰弘; 中村 充孝; Chang, L.-J.*; 社本 真一

Scientific Reports (Internet), 12, p.20663_1 - 20663_7, 2022/12

https://doi.org/10.1038/s41598-022-22555-9
 被引用回数：2 パーセンタイル：24.16(Multidisciplinary Sciences)

イルメナイトFeTiO$$_{3}$$粉末サンプルのスピン励起を、飛行時間非弾性中性子散乱によって測定し、動的磁気ペア密度関数$$D_{M}(r,E)$$を、動的磁気構造因子$$S_{M}(Q,E)$$からフーリエ変換によって初めて得ることに成功した。

論文

Exotic properties of $$N^*(1895)$$ and its impact on photoproduction of light hyperons

Khemchandani, K. P.*; Mart$'i$nez Torres, A.*; Kim, S.-H.*; Nam, S.-I.*; 保坂 淳

Acta Physica Polonica A, 142(3), p.329 - 336, 2022/09

https://doi.org/10.12693/APhysPolA.142.329
 被引用回数：2 パーセンタイル：24.16(Physics, Multidisciplinary)

In this work, we outline the findings of our recent study of the properties of $$N^*(1895)$$ and its consequential impacts on the cross-sections of the photoproduction of $$Lambda$$(1405). Further, we discuss the possibility of the existence of an isovector state with a mass similar to $$Lambda$$(1405), which we refer to as $$Sigma$$(1400). With the idea of motivating experimental investigations of $$Sigma$$(1400), we have studied its photo-production process and determined the respective cross-sections and polarization observables. We have studied also the coupling of $$N^*(1895)$$ to $$K$$$$Sigma$$(1400) and found that it gives an important contribution to the cross-sections near the threshold. In the process, we have determined the branching ratios of the decay of $$N^*(1895)$$ to the final states involving $$Lambda$$(1405) and $$Sigma$$(1400) to be in the range of 6-7 MeV. Our findings can motivate the consideration of alternative processes in partial wave analyses of experimental data when studying the properties of $$N^*(1895)$$.

論文

Development of the DICOM-based Monte Carlo dose reconstruction system for a retrospective study on the secondary cancer risk in carbon ion radiotherapy

古田 琢哉; 古場 裕介*; 橋本 慎太郎; Chang, W.*; 米内 俊祐*; 松本 真之介*; 石川 諒尚*; 佐藤 達彦

Physics in Medicine & Biology, 67(14), p.145002_1 - 145002_15, 2022/07

https://doi.org/10.1088/1361-6560/ac7998
 被引用回数：10 パーセンタイル：72.24(Engineering, Biomedical)

炭素線治療は従来の放射線治療よりも腫瘍部への線量集中性に関する優位性を持つが、二次的ながんの発生原因となり得る正常組織への照射を完全に無くすことは困難である。そのため、発がんリスクを照射炭素ビームの核反応によって生成される二次粒子による線量まで含めて評価するには、計算シミュレーション解析が有効となる。本研究では、PHITSコードを中核とした炭素線治療の線量再構築システムを開発した。このシステムでは、治療計画を記録したDICOMデータから自動でPHITSの入力ファイルを作成し、PHITSシミュレーションの実行によって腫瘍および周辺正常組織での線量分布を計算する。PHITSの様々な機能を利用することで、粒子毎の線量寄与や二次粒子の発生場所の特定など、詳細な解析が実施可能である。開発したシステムの妥当性は、水中での線量分布の実験結果や人体等価ファントムへの治療計画との比較により確認した。今後、本システムは量子科学技術研究開発機構において、過去の治療データを用いたシミュレーション解析による遡及的研究に利用される予定である。

論文

Plant system study of France-Japan common concept on Sodium-cooled Fast Reactor

加藤 篤志; 山本 智彦; 安藤 将人; 近澤 佳隆; 村上 久友*; 大山 一弘*; 金子 文彰*; 日暮 浩一*; Chanteclair, F.*; Chenaud, M.-S.*; et al.

EPJ Nuclear Sciences & Technologies (Internet), 8, p.11_1 - 11_10, 2022/06

AA2022-0103.pdf:3.02MB

https://doi.org/10.1051/epjn/2022006

本稿はナトリウム冷却炉のプラントシステムに採用する技術について、仏国のアストリッド炉等を基にして日仏の技術仕様共通化を検討し、共通プラントの構築に係る検討の成果をまとめている。特に地震条件の違いに対応した原子炉構造設計では、日本側で採用している高周波設計を日仏で共有し、適応を試みている。その他、蒸気発生器、崩壊熱除去システム、燃料取り扱いシステム、および格納容器の仕様共通化の検討を紹介する。

論文

Magnetic properties and electronic configurations of Mn ions in the diluted magnetic semiconductor Ba$$_{1-x}$$K$$_x$$(Zn$$_{1-y}$$Mn$$_y$$)$$_2$$As$$_2$$ studied by X-ray magnetic circular dichroism and resonant inelastic X-ray scattering

鈴木 博人*; Zhao, G.*; 岡本 淳*; 坂本 祥哉*; Chen, Z.-Y.*; 野中 洋亮*; 芝田 悟朗; Zhao, K.*; Chen, B.*; Wu, W.-B.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 91(6), p.064710_1 - 064710_5, 2022/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.064710
 被引用回数：4 パーセンタイル：41.57(Physics, Multidisciplinary)

The magnetic properties and the electronic excitations of the new diluted magnetic semiconductor Ba$$_{1-x}$$K$$_x$$(Zn$$_{1-y}$$Mn$$_y$$)$$_2$$As$$_2$$ have been studied by X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) and resonant inelastic X-ray scattering (RIXS). The sum rule analysis of the XMCD spectra indicates that the Mn atoms are in the high-spin configurations of $$d^5$$, whereas the presence of competing ferromagnetic and antiferromagnetic interactions between the Mn ions reduces the net spin moment. Based on a comparison of the RIXS line shapes with those of Ga$$_{1-x}$$Mn$$_x$$As, it is concluded that the ground state of Mn in Ba$$_{1-x}$$K$$_x$$(Zn$$_{1-y}$$Mn$$_y$$)$$_2$$As$$_2$$ consists of both the $$3d^5 underline{L}$$ and $$3d^5$$ electron configurations.

論文

Magnetic Bragg peak enhancement under ultrasound injection

社本 真一*; 赤津 光洋*; 松浦 直人*; 河村 聖子; 針井 一哉*; 小野 正雄*; Chang, L.-J.*; 伊藤 孝; 根本 祐一*; 家田 淳一

Physical Review Research (Internet), 4(1), p.013245_1 - 013245_7, 2022/03

https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.4.013245

イットリウム鉄ガーネットの磁気ブラッグピークに対する超音波注入効果を、準弾性中性子散乱によって研究した。磁気ブラッグピークは、温度の低下とともに大幅に強化さる。エネルギー幅は、超音波注入によって引き起こされる試料温度上昇の平方根に比例して増加した。磁気ブラッグピークは格子振動によって増強されることから、この増強はスピン-格子結合と密接に関連していると予想される。縦波モードで100Kを超えると観測された急激な散乱信号の低下は、スピン-格子結合の劣化を示唆している。これは、温度が100Kを超えるとスピンゼーベック効果が低下することと一致しており、スピン-格子結合による劣化メカニズムに証明を与えている。

論文

Grain-size-dependent microstructure effects on cyclic deformation mechanisms in CoCrFeMnNi high-entropy-alloys

Luo, M.-Y.*; Lam, T.-N.*; Wang, P.-T.*; Tsou, N.-T.*; Chang, Y.-J.*; Feng, R.*; 川崎 卓郎; Harjo, S.; Liaw, P. K.*; Yeh, A.-C.*; et al.

Scripta Materialia, 210, p.114459_1 - 114459_7, 2022/03

https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114459
 被引用回数：25 パーセンタイル：88.57(Nanoscience & Nanotechnology)

The effect of grain size on strain-controlled low-cycle fatigue (LCF) properties in the CoCrFeMnNi high-entropy alloys (HEAs) was investigated towards the distinct microstructural developments during cyclic loading at a strain amplitude of $$pm$$ 1.0%. A much more prominent secondary cyclic hardening (SCH) behavior at the final deformation stage was observed in the fine-grained (FG) than in the coarse-grained (CG) CoCrFeMnNi. In-situ neutron-diffraction and microscopic examination, strongly corroborated by molecular dynamic (MD) simulations, indicated that dislocation activities from planar slip to wavy slip-driven subgrain structures within the grains acted as the primary cyclic-deformation behaviors in the FG CoCrFeMnNi. Differently observed in the cyclic behavior of the CG CoCrFeMnNi was due to a transition from the planar dislocation slip to twinning.

論文

Modelling and simulation of the source term for a sodium cooled fast reactor under hypothetical severe accident conditions; Final report of a coordinated research project

Arokiaswamy, J. A.*; Batra, C.*; Chang, J. E.*; Garcia, M.*; Herranz, L. E.*; Klimonov, I. A.*; Kriventsev, V.*; Li, S.*; Liegeard, C.*; Mahanes, J.*; et al.

IAEA-TECDOC-2006, 380 Pages, 2022/00

https://www.iaea.org/publications/15086/modelling-and-simulation-of-the-source-term-for-a-sodium-cooled-fast-reactor-under-hypothetical-severe-accident-conditions

IAEAの共同研究プロジェクト「シビアアクシデント条件下におけるプロトタイプナトリウム冷却高速炉からの放射性物質の放出」は、シビアアクシデント条件下における、リファレンスとなるナトリウム冷却高速炉の施設内における放射性物質および燃料粒子の存在量の、異なる時間スケールにおける現実的な数値シミュレーションを目的として実施された。解析のスコープは3つに分割され、3つのワークパッケージ(WP)として定義された:(1)炉内ソースターム評価、(2)一次系/格納容器系境界のソースターム評価、および(3)格納容器内の現象分析。WP-1の参加機関の結果を比較すると、希ガスおよび放射性セシウムの放出割合、およびカバーガスへの放射性核種の放出割合はよく一致した。共通の圧力履歴を用いたWP-2の解析では、各機関の解析結果はよく一致し、いずれの機関の解析手法も同程度の精度を有することが示された。先行するWPにおける解析と分離するため、放出割合をあらかじめ設定したスタンドアロンケースがWP-3にて定義された。WP-3の全参加機関によるスタンドアロンケースの解析結果は全般的に一致した。

論文

Technical Note: Validation of a material assignment method for a retrospective study of carbon-ion radiotherapy using Monte Carlo simulation

Chang, W.*; 古場 裕介*; 古田 琢哉; 米内 俊祐*; 橋本 慎太郎; 松本 真之介*; 佐藤 達彦

Journal of Radiation Research (Internet), 62(5), p.846 - 855, 2021/09

https://doi.org/10.1093/jrr/rrab028
 被引用回数：4 パーセンタイル：28.24(Biology)

炭素線治療の治療計画をモンテカルロシミュレーションによって再評価するためのツール開発の一環として二つの重要な手法を考案した。一つは治療計画装置に含まれる校正済みのCT-水阻止能表を反映しつつ、患者CT画像から物質識別を行う手法である。もう一つの手法は、粒子およびエネルギー毎に生体物質と水との阻止能比を考慮し、水等価線量を導出することを目的としたものである。これらの手法の有効性を確認するため、生体物質および水で構成される均質および不均質ファントムに対し、SOBPサイズ8cmの炭素線を400MeV/uで照射するシミュレーションをPHITSで計算し、得られた線量深さ分布を従来の治療計画装置による結果と比較した。その結果、従来の治療計画装置で採用されている生体物質を全て水に置換する手法では、異なる物質において二次粒子の発生率が一次粒子の阻止能に単純に比例するため、二次粒子による線量寄与を評価する上で不適切であることが分かった。一方、各物質の二次粒子の発生率を適切に考慮した新しい手法は炭素線治療の再評価において、重要な役割を果たすことが期待できることが分かった。

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