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論文

Field-induced phenomena in ferromagnetic superconductors UCoGe and URhGe

青木 大*; Taupin, M.*; Paulsen, C.*; Hardy, F.*; Taufour, V.*; 小手川 恒*; Hassinger, E.*; Malone, L.*; 松田 達磨; 三宅 厚志*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 81(Suppl.B), p.SB002_1 - SB002_6, 2012/12

 被引用回数:3 パーセンタイル:66.83(Physics, Multidisciplinary)

We review our recent studies on ferromagnetic superconductors, UGe2, URhGe, and UCoGe. We focus on experimental results of URhGe and UCoGe in which the superconductivity occurs already at ambient pressure. The huge upper critical field $$H$$$$_{c2}$$ on UCoGe for the field along the hard magnetization axis ($$b$$-axis) is confirmed by the AC susceptibility measurements by the fine tuning of field angle. Contrary to the huge $$H$$$$_{c2}$$ along the hard-magnetization axis, $$H$$$$_{c2}$$ along the easy-magnetization axis ($$c$$-axis) is relatively small in value. However, the initial slope of $$H$$$$_{c2}$$, namely $$d$$$$H$$$$_{c2}$$/$$dT$$ ($$H$$$$rightarrow$$0) both in UCoGe and in URhGe indicates the large value, which can be explained by the magnetic domain effect detected in the magnetization measurements. The specific heat measurements using a high quality single crystal of UCoGe demonstrate the bulk superconductivity, which is extended under magnetic field for the field along $$c$$-axis.

論文

Densified low-hygroscopic form of P$$_{2}$$O$$_{5}$$ glass

Brazhkin, V. V.*; Akola, J.*; 片山 芳則; 小原 真司*; Kondrin, M. V.*; Lyapin, A. G.*; Lyapin, S. G.*; Tricot, G.*; Yagafarov, O.

Journal of Materials Chemistry, 21(28), p.10442 - 10447, 2011/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:63.51(Chemistry, Physical)

P$$_{2}$$O$$_{5}$$は高い吸湿性を持つ典型的なガラス形成酸化物である。われわれは超高圧下でP$$_{2}$$O$$_{5}$$融体を急冷することで、通常よりも12%も高い密度を持つガラスを作ることに成功した。このガラスは吸湿性が少なく、数週間空気中で安定である。この新しい形態のガラスの構造解析によって、ガラス中のナノ空孔の体積が減少していることが明らかになった。

論文

Compressibility and polymorphism of $$alpha$$-As$$_{4}$$S$$_{4}$$ realgar under high pressure

Tuktabiev, M. A.*; Popova, S. V.*; Brazhkin, V. V.*; Lyapin, A. G.*; 片山 芳則

Journal of Physics; Condensed Matter, 21(38), p.385401_1 - 385401_7, 2009/08

 被引用回数:12 パーセンタイル:45.39(Physics, Condensed Matter)

エネルギー分散型X線回折法によって、室温で8GPaまでの高圧下でリアルガーAs$$_{4}$$S$$_{4}$$の構造と状態方程式を調べた。単斜晶のリアルガーの単位胞のパラメーターと体積の圧力依存性を得ることができた。約7GPaでリアルガーは斜方晶と考えられる新しい分子性結晶相への転移を示した。この相転移は、おそらく単位胞の単斜晶の歪みがなくなることによって起きると考えられる。

論文

Nature of the structural transformations in B$$_{2}$$O$$_{3}$$ glass under high pressure

Brazhkin, V. V.*; 片山 芳則; Trachenko, K.*; Tsiok, O. B.*; Lyapin, A. G.*; Artacho, E.*; Dove, M.*; Ferlat, G.*; 稲村 泰弘; 齋藤 寛之

Physical Review Letters, 101(3), p.035702_1 - 035702_4, 2008/07

 被引用回数:52 パーセンタイル:10.5(Physics, Multidisciplinary)

B$$_{2}$$O$$_{3}$$ガラスの多形が、圧力10GPa,温度範囲300$$sim$$700KでのX線回折,9GPaまでの体積のその場測定及び第一原理シミュレーションによって調べられた。圧力下でガラスは、5GPa以上でのB-O(O-B)配位数の緩やかな増加を伴う2段階の構造変化を起こした。4配位をとるボロン原子の割合は、10GPa以下では、X線非弾性散乱の結果から推定された割合より小さかったが、古典分子動力学シミュレーションから示唆された割合よりは大きかった。観測された構造変態は静水圧条件における加圧においても減圧においても幅広い圧力範囲で起きた。

論文

Molecular-network-ionic structure transitions in liquid AlCl$$_{3}$$ and ZnCl$$_{2}$$ halogenides under pressure

Brazhkin, V. V.*; Lyapin, A. G.*; Popova, S. V.*; 片山 芳則; 齋藤 寛之; 内海 渉

Journal of Physics; Condensed Matter, 19(24), p.246104_1 - 246104_10, 2007/06

 被引用回数:22 パーセンタイル:28.44(Physics, Condensed Matter)

液体AlCl$$_{3}$$及びZnCl$$_{2}$$ハロゲン化物を高温高圧その場観察X線回折法によって研究した。これらのハロゲン化物は液体で分子的なネットワーク構造を持つ。すなわち、これらは純粋な共有結合性融体とイオン性融体の中間的な性質を持つ。本研究の結果は、比較的低圧で四面体ネットワーク的な中距離秩序が消滅し、その後イオン性液体に類似した近距離秩序を持つ構造に急激に転移することを示している。本研究で見いだされた高圧下におけるこのような2段階の構造変化は、多くの共有結合的なハロゲン化物を含む広い範囲の単純融体の一般的な特徴であると考えられる。

論文

Lattice parameters and thermal expansion of superconducting boron-doped diamonds

Brazhkin, V. V.*; Ekimov, E. A.*; Lyapin, A. G.*; Popova, S. V.*; Rakhmanina, A. V.*; Stishov, S. M.*; Lebedev, V. M.*; 片山 芳則; 加藤 健一*

Physical Review B, 74(14), p.140502_1 - 140502_4, 2006/10

 被引用回数:37 パーセンタイル:16.24(Materials Science, Multidisciplinary)

二つの異なった高圧技術を用いて、われわれは不純物濃度が0.045%から4%まで(7$$times$$10$$^{19}$$から7$$times$$10$$^{21}$$atom/cm$$^{3}$$まで)のボロンドープダイヤモンドを作成し、その格子定数と熱膨張係数を90Kから300Kの温度範囲で調べた。どちらの方法で作成した試料も、濃度とともに格子定数は同じように増加し、最大の格子定数の変化は0.011${AA}$だった。われわれは、高濃度ドープダイヤモンドが、ドープしていないダイヤモンドに対し、異常に高い熱膨張を示すこと、及び、格子定数と超伝導転移の特性温度がほぼ比例関係にあることを明らかにした。

論文

Structural studies of phase transitions in crystalline and liquid Halides (ZnCl$$_{2}$$, AlCl$$_{3}$$) under pressure

Brazhkin, V. V.*; 片山 芳則; Lyapin, A. G.*; Popova, S. V.*; 稲村 泰弘*; 齋藤 寛之; 内海 渉

JETP Letters, 82(11), p.713 - 718, 2005/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:45.29(Physics, Multidisciplinary)

ZnCl$$_{2}$$とAlCl$$_{3}$$ハライドの相図と対応する融体の近距離秩序を6.5GPaまでの圧力でエネルギー分散型X線回折法によって調べた結果を報告する。ZnCl$${_2}$$結晶が圧縮されると、$$gamma$$相(HgI$$_{2}$$構造)から$$delta$$相(不規則CdI$$_{2}$$構造,WTe$$_{2}$$型)への転移が起きる。ZnCl$$_{2}$$とAlCl$$_{3}$$の液体状態の構造研究は 両者の4面体ネットワークの中距離相関が1.8GPa(ZnCl$$_{2}$$)及び2.3GPa(AlCl$$_{3}$$)までの圧力増加で急激に減少することを示している。さらなる圧縮によって、両者の融体で短距離秩序の構造の変化と配位数の増加を伴った転移が起きる。AlCl$$_{3}$$の転移は4GPaで急激に起きるのに対し、ZnCl$$_{3}$$の転移は2-4GPaの圧力範囲で3GPaを中心に次第に起きる。よってAlCl$$_{3}$$とZnCl$$_{2}$$化合物もまた、2つの現象、すなわち中距離秩序の緩慢な消失とより鋭い液体-液体配位数転移の両者が起きる例となることが示された。

論文

External feedback effect on magnetic islands in tokamaks

Konovalov, S. V.; Mikhailovskii, A. B.*; Kovalishen, E. A.*; Kamenets, F. F.*; 小関 隆久; Shirokov, M. S.*; 滝塚 知典; Tsypin, V. S.*

Doklady Physics, 49(7), p.405 - 408, 2004/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:86.89(Mechanics)

真空容器の外側に設置されたフィードバックシステムによる新古典テアリングモードの制御効果を解析的に明らかにした。磁気島列に対する外部制御パラメータは、ステップ状の平衡電流分布に対して求められた。適切なパラメータの設定により、磁気島幅と回転の応答を説明できた。このフィードバックシステムは磁気島の回転制御をもたらし、特にNTMの分極電流効果の安定化に重要であることを示した。

論文

Microislands in tokamaks

Mikhailovskii, A. B.*; Kovalishen, E. A.*; Shirokov, M. S.*; Konovalov, S. V.; Tsypin, V. S.*; Kamenets, F. F.*; 小関 隆久; 滝塚 知典

Physics of Plasmas, 11(2), p.666 - 676, 2004/02

 被引用回数:6 パーセンタイル:76.16(Physics, Fluids & Plasmas)

高ポロイダルモード数でイオンラーマ半径より小さい幅の磁気島(微視的磁気島)を解析的に研究した。微視的磁気島の形状関数と回転周波数を二流体電磁流体力学に基づき求めた。微視的磁気島は二つの形状関数により表せる。一つは電場と摂動プラズマ密度を表し、もう一つは摂動電子温度を表す。微視的磁気島の回転周波数に関する問題点について議論した。

論文

Effects of parallel viscosity on rotation of magnetic islands in tokamaks

Konovalov, S. V.; Mikhailovskii, A. B.*; Tsypin, V. S.*; Kovalishen, E. A.*; Shirokov, M. S.*; 小関 隆久; 滝塚 知典

Physics Letters A, 318(4-5), p.429 - 434, 2003/11

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

トカマク中の磁気島の回転に対する平行方向粘性の効果を調べた。プラトー領域及びバナナ領域の結果を引き継ぎ、Pfirsch-Schulter領域を考える。平行方向粘性が垂直方向粘性より大きいと仮定し、高速ドリフト磁気島を調べた。この場合、静電ポテンシャル分布はRutherford型であり、磁気島の回転周波数は円柱プラズマの非定常的分布依存と異なり、平行方向粘性の体積積分に依存することがわかった。

論文

Transport threshold model of subsonic neoclassical tearing modes in tokamaks

Mikhailovskii, A. B.*; Shirokov, M. S.*; Tsypin, V. S.*; Konovalov, S. V.; 小関 隆久; 滝塚 知典; Galv$~a$o, R. M. 0.*; Nascimento, I. C.*

Physics of Plasmas, 10(10), p.3975 - 3983, 2003/10

 被引用回数:8 パーセンタイル:69.7(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマクにおける亜音速の新古典テアリングモード(NTM)の輸送閾値モデルを構築した。速度依存項を持つ一流体熱伝導方程式とプラズマ平行方向運動方程式を基礎式とする。揺動プラズマ温度とNTMの駆動ブートストラップ電流が、垂直方向熱輸送の大きい時と小さい時ともに、求められる。この亜音速のNTMの輸送閾値モデルは、従来の標準的なNTMの輸送閾値モデルに比べ、現実的なモデルである。

論文

Fluid treatment of convective-transport threshold model of neoclassical tearing modes in tokamaks

Mikhailovskii, A. B.*; Shirokov, M. S.*; Tsypin, V. S.*; Konovalov, S. V.*; 小関 隆久; 滝塚 知典; Galv$~a$o, R. M. 0.*; Nascimento, I. C.*

Physics of Plasmas, 10(9), p.3790 - 3792, 2003/09

 被引用回数:5 パーセンタイル:80.39(Physics, Fluids & Plasmas)

トカマクにおける新古典テアリングモード(NTM)の対流輸送閾値モデルに関する流体的記述を展開した。垂直方向輸送モデルを付加したドリフト運動論的方程式からモーメント方程式一式を導出した。このモーメント方程式系の本質は、平行方向熱流束が圧力や温度と同等な立場になっていることである。提案されたモーメント方程式系をNTMのブートストラップ電流起動の解析に適用し、NTMの閾値モデルを導出した。このモデルは、初期的に直感的考察から導かれた対流輸送閾値モデルと定性的に一致している。

論文

Drift stabilization of internal resistive-wall modes in tokamaks

Konovalov, S. V.; Mikhailovskii, A. B.*; Tsypin, V. S.*; Galv$~a$o, R. M. 0.*; Nascimento, I. C.*

Plasma Physics Reports, 29(9), p.779 - 784, 2003/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:92.48(Physics, Fluids & Plasmas)

内部抵抗性壁モード(RWM)のドリフト効果による安定化の問題を理論的に調べた。このモデルでは、ドリフト効果が無いとき、壁が無ければ不安定で理想壁があるときは安定であることを基本的に仮定している。抵抗性壁モードの発生初期はテアリングモードの不安定化で始まるとして、テアリングモードの指標を壁がある場合と無い場合について求め、反磁性ドリフトの効果が重要であることを理論的に示した。内部抵抗性壁モードの安定性を、現存する多くのトカマク装置に対して検討し、現状のトカマク装置ではドリフトによる安定化効果はほとんどないが、トカマク炉クラスにおいては、安定化効果があることを明らかにした。

論文

Aqueous solutions of uranium(VI) as studied by time-resolved emission spectroscopy; A Round-robin test

Billard, I.*; Ansoborlo, E.*; Apperson, K.*; Arpigny, S.*; Azenha, M.-E.*; Birch, D.*; Bros, P.*; Burrows, H. D.*; Choppin, G. R.*; Couston, L.*; et al.

Applied Spectroscopy, 57(8), p.1027 - 1038, 2003/08

 被引用回数:45 パーセンタイル:10.44(Instruments & Instrumentation)

時間分解レーザー誘起蛍光分光法(TRLFS)のウラン(VI)水溶液分析への応用に関して、13の独立した研究所において異なる装置及び解析方法による共同測定(ラウンドロビンテスト)を実施した。適切な状態図に基づいて調製した測定試料は、少なくとも6か月間は化学的に安定であった。4つの異なるタイプのウラン(VI)水溶液:UO$$_{2(aq)}^{2+}$$だけを含む酸溶液,フッ素イオンを含む溶液,硫酸イオンを含む溶液、及び種々の加水分解種を含む溶液について、各研究所で測定した蛍光スペクトルの波長,蛍光寿命及び蛍光成分数の結果を比較した。また、幾つかの研究所で測定されたデータは異なるソフトウェアにより解析された。これらの研究に基づいて、水溶液中のウラン(VI)の状態分析におけるTRLFSの実用性について議論した。

論文

Structural transformations in liquid, crystalline, and glassy B$$_{2}$$O$$_{3}$$ under high pressure

Brazhkin, V. V.*; 片山 芳則; 稲村 泰弘; Kondrin, M. V.*; Lyapin, A. G.*; Popova, S. V.*; Voloshin, R. N.*

JETP Letters, 78(6), p.393 - 397, 2003/06

 被引用回数:21 パーセンタイル:25.87(Physics, Multidisciplinary)

結晶,液体,ガラス状B$$_{2}$$O$$_{3}$$のX線回折その場実験と回収実験による構造研究を9GPa, 1700Kまでの範囲で行い、平衡及び非平衡相図を得た。特に、融解曲線,結晶B$$_{2}$$O$$_{3}$$I及びB$$_{2}$$O$$_{3}$$IIの安定領域,液体B$$_{2}$$O$$_{3}$$において約7GPa付近で起きる高密度相への一次相転移的な急激な変化を含む液体やガラス状態の高密度化や結晶化など相変態が起きる領域を決定した。回収実験からは、ボロンの量が少ない非化学量論的な液体では、高密度液体への相変態が低い圧力で起きる可能性が示された。B$$_{2}$$O$$_{3}$$は、ガラス形成物質として、構造不規則系における構造変態が液体とガラスの両方の状態で初めて調べられた例となった。

論文

Possible nature of nonideal perturbations limiting plasma pressure in Tokamaks

Mikhailovskii, A. B.*; Churikov, A. P.*; Konovalov, S. V.; Shirokov, M. S.*; Tsypin, V. S.*

Doklady Physics, 48(4), p.159 - 162, 2003/04

 パーセンタイル:100(Mechanics)

トカマク型核融合炉条件にある理想的安定プラズマの圧力を制限する新分類の揺動があることを示す。このようなモードの局在性は3特性長である:大スケール(MHD),ラーマ半径スケール及び亜ラーマスケール。これらのモードが、実験的に観測されている新古典的テアリングモードの自発的発生に関連していることを示す。

論文

Phenomenon identification and ranking tables (PIRTs) for rod ejection accidents in pressurized water reactors containing high burnup fuel

Boyack, B. E.*; Motta, A. T.*; Peddicord, K. L.*; Alexander, C. A.*; Deveney, R. C.*; Dunn, B. M.*; 更田 豊志; Higar, K. E.*; Hochreiter, L. E.*; Langenbuch, S.*; et al.

NUREG/CR-6742, 263 Pages, 2001/09

高燃焼度燃料の反応度事故時挙動の問題は、NSRR実験などにおいて、予想を下回る発熱量レベルで燃料破損に至ったことが契機となり、大きな注目を集めることとなった。実験では、破損燃料の微粒子化が観察されたため、冷却可能形状喪失の可能性が問題となっており、我が国では既に原子力安全委員会による評価が行われているが、米国では、事故時制限値改訂が行われようとしており、米国原子力規制委員会(NRC)及び産業界がどれだけの研究を実施すべきか戦略が練られている。このような状況の下でNRCは、現象の抽出と重要度分類を行うPIRT活動を実施した。PIRTの特徴は、重要度分類などの判断を下す際に、構成員による多数決方式を採るところにある。本報告書は、PWRにおける高燃焼度燃料の反応度事故時挙動に関するPIRT活動の結果をまとめたものである。

口頭

70MeV/u Krイオン照射によって生成した水中スーパーオキシドの直接観測

田口 光正; Baldacchino, G.*; Pin, S.*; Vigneron, G.*; Hichel, B.*; 小嶋 拓治

no journal, , 

フランスGANIL施設において、酸素飽和した100mMのギ酸ナトリウム水溶液に70MeV/u Krイオン照射を行い、過渡吸収測定を行った。この結果、吸収スペクトルからスーパーオキシドの生成が確認された。また、水溶液中の溶存酸素の有無による生成量の違いから、重イオンによって直接生成する、あるいは水和電子や水素原子, OHラジカルを介して生成するスーパーオキシドのG値をそれぞれ0.53, 0.23と見積もった。

口頭

In situ Raman spectroscopy on nuclear materials in hot cell

Miro, S.*; Peuget, S.*; Tupin, M.*; Fayette, L.*; 仲吉 彬; Perrin, S.*; Jegou, C.*

no journal, , 

Micro-Raman spectroscopy is a powerful technique for analyzing nuclear materials (fuels, claddings and simulated fuel debris). For this purpose, the confocal Raman spectrometer of the Atalante facility (CEA/Marcoule), coupled to an optical microscope in a hot cell, is used to study the aging of nuclear materials in service conditions (reactor, interim storage, waste disposal) or in accidental conditions, subjected to complex scenarios of irradiation, temperature and interaction with the surrounding environment. This contribution aims to illustrate, through examples, the interest of Raman spectroscopy in the characterization of nuclear materials in a wide range of chemical composition and solicitation.

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