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論文

WB-STEM observation of dislocation loop behavior in reactor pressure vessel steel during post-irradiation annealing

Du, Y.*; 吉田健太*; 嶋田雄介*; 外山健*; 井上耕治*; 荒河一渡*; 鈴土知明; Milan, K. J.*; Gerard, R.*; 大貫惣明*; et al.

Materialia, 12, p.100778_1 - 100778_10, 2020/08

https://doi.org/10.1016/j.mtla.2020.100778

長期に原子炉圧力容器の健全性を確保するためには、照射が材料に及ぼす影響を理解する必要がある。本研究では我々が新規開発したWB-STEMを用いて、中性子照射された原子炉圧力容器試験片を焼鈍中、照射誘起転位ループの観察を行った。焼鈍温度を上げるとループの割合が増加していることが確認された。また、2つの $frac{1}{2}$ ループが衝突してループになる現象の観察に初めて成功した。転位に転位ループがデコレートする現象も観察され、分子動力学シミュレーションによってそのメカニズムが説明することができた。

論文

Observation of magnetoelastic effects in a quasi-one-dimensional spiral magnet

Wang, C.*; Daiwei, Y.*; Liu, X.*; Chen, R.*; Du, X.*; Hu, B.*; Wang, L.*; 飯田一樹*; 蒲沢和也*; 脇本秀一; et al.

Physical Review B, 96(8), p.085111_1 - 085111_5, 2017/08

AA2017-0274.pdf:1.02MB

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.96.085111

被引用回数：3 パーセンタイル：71(Materials Science, Multidisciplinary)

This paper presents a systematic study of spin and lattice dynamics in the quasi-one-dimensional spiral magnet CuBr, using Raman scattering in conjunction with infrared and neutron spectroscopy. Along with the development of spin correlations upon cooling, we observe a rich set of broad Raman bands at energies that correspond to phonon-dispersion energies near the one-dimensional magnetic wave vector. The low-energy bands further exhibit a distinct intensity maximum at the spiral magnetic ordering temperature.

論文

Quantum error correction in a solid-state hybrid spin register

Waldherr, G.*; Wang, Y.*; Zaiser, S.*; Jamali, M.*; Schulte-Herbrggen, T.*; 阿部浩之; 大島武; 磯谷順一*; Du, J. F.*; Neumann, P.*; et al.

Nature, 506(7487), p.204 - 207, 2014/02

https://doi.org/10.1038/nature12919

被引用回数：268 パーセンタイル：0.37(Multidisciplinary Sciences)

量子ビットが担う"重ね合わせ"という量子情報は、外部との意図しない相互作用により容易に壊されるので、量子エラー訂正無しでは量子コンピューティングは実現困難である。ダイヤモンド中のカラーセンターの一つであるNVセンターの単一分子に相当する単一欠陥を用いて、電子スピン1個と核スピン3個からなるハイブリッド量子レジスタを作製( $^{12}$ C 99.8%濃縮した合成ダイヤモンド結晶に電子線照射と熱処理によりNVセンターを形成)し、室温動作の固体スピン量子キュービットでは世界で初めて量子エラー訂正のプロトコルの実行に成功した。この方法はスケーラブルなので、フォールト・トレラントな量子操作を多量子ビットへ拡張することが可能となり、固体量子情報デバイス実現への道を開くものである。

口頭

In-situ weak-beam scanning transmission electron microscopy for quantitative dislocation analysis in nuclear materials during post-irradiation annealing

吉田健太*; Du, Y.*; 嶋田雄介*; 鈴土知明; 外山健*; 井上耕治*; 荒河一渡*; Milan, K. J.*; Gerard, R.*; 永井康介*

no journal, ,

新開発のビームセレクター, 環状検出器, 高速CCDカメラ, イメージングフィルターを収差補正電子顕微鏡のカメラチャンバーに取り付けることにより、新規ウィークビーム走査透過型電子顕微鏡(WB-STEM)を開発した。開発されたWB-STEMは転位ループの動的挙動の観察能力が大きく向上していることが、その場観察よって確認された。また、さらに、分子動力学を用いて転位ループ挙動の数値シミュレーションを実施し、実験結果が理論解析によって良く説明されていることを確認した。よって本WB-STEMは原子炉圧力容器(RPV)鋼等の原子力材料の脆化メカニズムを理解に大きく役立つと期待される。

口頭

Element and microstructure analysis of the molten corium-concrete products for estimating Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant condition

Liu, P.*; Du, Y.*; 吉田健太*; 北垣徹; 池田篤史; 嶋田雄介*; 永井康介*

no journal, ,

To understanding molten corium-concrete interaction (MCCI) progression, the element distribution and crystallization mechanism of the simulant MCCI product are studied. The simulated corium and concrete material were blended uniformly and annealed by using electric furnace at 1400 $^{circ}$ C in air and Ar-5% H $_{2}$ , respectively. By analysis of element distribution by SEM-EDS, the three main phases can be confirmed in two samples: SiO $_{2}$ glass matrix, ZrSiO $_{4}$ , and Fe-Cr-Ni. The important discrepancy between two samples is that Fe-Cr-Ni phase is oxidized in air-sample. The select-area electron diffraction pattern reveals the iron in Fe-Cr-Ni has -Fe BCC lattice. The crystal structure and element distribution of ZrSiO $_{4}$ phase will be studied in future.