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宮田 穂高*; 吉田 健太*; 小無 健司*; Du, Y.*; 北垣 徹; 菖蒲 敬久; 嶋田 雄介*
Microscopy, p.dfaf005_1 - dfaf005_10, 2025/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Microscopy)Characterizing the fuel debris in Fukushima reactors is essential for developing efficient removal methods. This study analyzed Fe-ZrSiO
-based and (Zr, U)SiO fuel debris using advanced electron microscopy techniques. At crack tips, a metallic phase of polycrystalline Fe, Cr
O
, and ZrO with dimples (2-58 
) was observed, with a dislocation density of 2.1 
10
m
, much higher than typical annealed Fe. A 3D reconstruction revealed a core-shell structure with a (U, Zr)O core (1-5 ) and a (Zr, U)SiO shell (2-9 ) in the molten corium-concrete interaction debris.
SnS-based shandite filmsLau, Y.-C.*; 池田 絢哉*; 藤原 宏平*; 小沢 耀弘*; Zheng, J.*; 関 剛斎*; 野村 健太郎*; Du, L.*; Wu, Q.*; 塚崎 敦*; et al.
Physical Review B, 108(6), p.064429_1 - 064429_11, 2023/08
被引用回数：8 パーセンタイル：74.51(Materials Science, Multidisciplinary)Magnetic Weyl semimetals (mWSMs) are characterized by linearly dispersive bands with chiral Weyl node pairs associated with broken time-reversal symmetry. One of the hallmarks of mWSMs is the emergence of large intrinsic anomalous Hall effect. On heating the mWSM above its Curie temperature, the magnetism vanishes while exchange-split Weyl point pairs collapse into doubly degenerate gapped Dirac states. Here, we reveal the attractive potential of these Dirac nodes in paramagnetic state for efficient spin current generation at room temperature via the spin Hall effect. Ni and In are introduced to separately substitute Co and Sn in a prototypal mWSM CoSnS shandite film and tune the Fermi level. Composition dependence of spin Hall conductivity for paramagnetic shandite at room temperature resembles that of anomalous Hall conductivity for ferromagnetic shandite at low temperature; exhibiting peak-like dependence centering around the Ni-substituted CoNi
SnS and undoped CoSnS compositions, respectively. The observed spin Hall and anomalous Hall conductivity maxima at different compositions reflect optimum Fermi-level positioning relative to the paramagnetic Dirac and magnetic Weyl states, suggesting the common origin and intercorrelation between the two Hall effects. Our findings highlight a strategy for the quest of spin Hall materials, guided by the abundant experimental anomalous Hall-effect data of ferromagnets in the literature.
Barucci, M. A.*; Reess, J.-M.*; Bernardi, P.*; Doressoundiram, A.*; Fornasier, S.*; Le Du, M.*; 岩田 隆浩*; 中川 広務*; 中村 智樹*; Andr
, Y.*; et al.
Earth, Planets and Space (Internet), 73(1), p.211_1 - 211_28, 2021/12
被引用回数：24 パーセンタイル：81.16(Geosciences, Multidisciplinary)MMX赤外線分光計(MIRS)は、宇宙航空研究開発機構(JAXA)のMMXミッションに搭載されているイメージング分光計である。MIRSは他の4つのフランス研究所との協力、フランス国立宇宙研究センター(CNES)の協力と財政支援、およびJAXAと三菱電機(MELCO)との緊密な協力によりパリ天文台で開発されている。この装置はMMXの科学的目的を完全に達成するべく設計されている。MIRSはフォボスとダイモスの表面組成の分析およびサンプリングサイトの選択時に使用される組成診断スペクトル機能を含む近赤外線スペクトルマップ機能をリモートで提供する。MIRSはまた、火星の大気、特に雲,塵,水蒸気などの空間的時間的変化についても観測を行う予定である。
WB-STEM observation of dislocation loop behavior in reactor pressure vessel steel during post-irradiation annealingDu, 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
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
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。
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
被引用回数：9 パーセンタイル：39.14(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.
Waldherr, G.*; Wang, Y.*; Zaiser, S.*; Jamali, M.*; Schulte-Herbr
ggen, 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
被引用回数：469 パーセンタイル：99.58(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(
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。
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
C in air and Ar-5% H, respectively. By analysis of element distribution by SEM-EDS, the three main phases can be confirmed in two samples: SiO glass matrix, ZrSiO, 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 phase will be studied in future.
外山 健*; 柴原 理恵*; Du, Y.*; 井上 耕治*; 永井 康介*; 矢野 康英; 大塚 智史; 光原 昌寿*; 中島 英治*; 大沼 正人*
no journal, ,
酸化物分散強化型(ODS)鋼は次世代炉材料として有望である。ODS鋼の高温強度はマトリックス中に高密度に分散するY-Ti酸化物粒子が担うが、中性子照射により酸化物粒子が溶解(反跳溶解)することや、一旦溶解したYやTiが再び析出して新たな酸化物粒子が形成する可能性も報告されている。本研究では、常陽で158dpaの高照射量まで中性子照射された14Cr-ODS鋼(MA957)について、3次元アトムプローブ(3D-AP)を用いて酸化物粒子を観察し、照射による変化を調べた。これまでの3D-APを用いたMA957に関する研究では、中性子照射(5-110dpa)によって粒子の溶解と再形成が生じ、再形成粒子は直径2nm以下と微細で化学組成は元の粒子から異なることが報告されているが、今回の3D-AP観察結果からは、少なくとも502C照射材では130dpaまでの重照射後も粒子は安定に存在することが示唆された。
Du, Y.*; 外山 健*; 井上 耕治*; 大塚 智史; 矢野 康英; 吉田 健太*; 嶋田 雄介*; 大沼 正人*; 光原 昌寿*; 中島 英治*; et al.
no journal, ,
Oxide dispersion strengthened (ODS) steels, considered as structural materials in Generation IV fission reactors and fusion reactors, are served in extreme environment, where the neutron radiation doses reach up to 250 dpa while the operation temperature up to 700 deg. C. Thus, understanding the microstructure evolution of ODS steels, especially nanoparticles, at high neutron irradiation levels and high temperature is necessary for the prediction of long-term material degradation. In this study, a detailed investigation of oxide nanoparticles after the neutron irradiation to doses of 16-33 dpa at different temperatures (410 
830 deg. C) was performed by the atom probe tomography (APT). The outcome of this investigation brought new insight to the characteristics of oxide nanoparticles formation and evolution under neutron irradiation. It was concluded that the nanoclusters underwent an inverse Ostwald ripening process during the low-temperature irradiation, i.e. neutron irradiation to 16 dpa at 410 deg. C.
下平 昌樹; 河 侑成; 高見澤 悠; 外山 健*; Du, Y.*; 嶋田 雄介*; 吉田 健太*; 永井 康介*; 勝山 仁哉
no journal, ,
金属組織の違いが照射脆化感受性に及ぼす影響を調べるため、1970年代に運転を開始したプラントを模擬した銅含有量が高い原子炉圧力容器(RPV)鋼の溶接熱影響部(HAZ)及び母材部について、材料試験炉で中性子照射された材料を対象に、3次元アトムプローブ(APT)及び走査透過電子顕微鏡(STEM)により、溶質原子クラスタ及び転位ループの分析を実施した。APTを用いて異なる照射量ごとに溶質原子クラスタの数密度及び寸法を調べた結果、いずれの照射量でもHAZと母材部で顕著な違いは見られなかった。また、STEMにより中性子照射量が高い(約10
n/cm
)試料中の転位ループを観察した結果、HAZと母材部で顕著な違いは見られなかった。以上の結果から、本研究で用いたRPV鋼において、HAZにおける母材部との金属組織の違いは、微細組織の性状に対してほとんど影響しないことが明らかになった。
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。
