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Zhao, X.*; Zhang, Z.*; 服部 高典; Wang, J.*; Li, L.*; Jia, Y.*; Li, W.*; Xue, J.*; Fan, X.*; Song, R.*; et al.
Nature Communications (Internet), 16, p.7713_1 - 7713_8, 2025/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00熱効果は、固体状態の冷凍技術の一つの解決策の基盤を成すもので、通常は固体状態の相転移付近で発生し、冷凍温度範囲が限定されている。ここでは、前例のない概念である「全温度帯バロカロリック効果」を導入し実現する。すなわち、KPF
において77.5Kから300Kの極めて広い温度範囲(潜在的に4Kまで)で観測される顕著なバカカロリック効果である。この温度範囲は、一般的な室温、液体窒素、液体水素、液体ヘリウムの冷却領域をカバーしている。直接測定されたバーカロリック断熱温度変化は、250MPaの圧力を解放した際に、室温で12K、77.5Kで2.5Kに達する。この効果は、圧力依存性の中性子粉末回折、ラマン散乱解析、第一原理計算により示されるように、菱面体高圧相への持続的な相転移に起因する。構造的不安定性を考慮した熱力学的エネルギーランドスケープを記述する。この独自の全温度帯バロカロリック効果は、従来の多段式シナリオを超えた、高度に適用可能な固体状態冷凍技術への新たなアプローチを提供する。
Kim, S. B.*; Zhang, Y.*; Won, S. M.*; Bandodkar, A. J.*; 関根 由莉奈; Xue, Y.*; Koo, J.*; Harshman, S. W.*; Martin, J. A.*; Park, J. M.*; et al.
Small, 14(12), p.1703334_1 - 1703334_11, 2018/03
被引用回数：135 パーセンタイル：96.28(Chemistry, Multidisciplinary)This paper introduces super absorbent polymer valves and colorimetric sensing reagents as enabling components of soft, skin-mounted microfluidic devices designed to capture, store and chemically analyze sweat released from eccrine glands. The valving technology enables robust means for guiding the flow of sweat from an inlet location into a collection of isolated reservoirs, in a well-defined sequence. Analysis in these reservoirs involves a color responsive indicator of chloride concentration with a formulation tailored to offer stable operation with sensitivity optimized for the relevant physiological range. Evaluations on human subjects with comparisons against ex situ analysis illustrate the practical utility of these advances.
関根 由莉奈; 深澤 裕; Songxue, C.*; Chakoumakos, B.*; Fernandez-Baca, J. A.*
no journal, ,
高分子ゲルに存在する水は、界面における他の分子との相互作用やその空間的制限からバルク水とは異なる構造や性質を示す。例えば、それらの水は熱的性質により自由水,中間水,束縛水の3種類に区別される。ゲル中に存在する水の状態は材料の性質や生体機能と密接に関係するためその物性を調べることは重要である。本研究では、Poly-N,N-Dimethylacrylamide (PDMAA)ゲルにおける水の物性を明らかにすることを目的として10-300Kの温度領域における中性子回折スペクトルの変化を観察した。273K-300KにおいてはD
Oの回折パターンにも見られるブロードなバンドが観察された。このバンドの半値幅はDOと比べて大きく、ピーク位置は低角側へシフトしていた。この結果は、PDMAAゲル中の水分子はバルクの状態に比べて水分子間の距離が長く不均一であることを示す。10-260Kでは、ブロードなバンドは消失して20-30
において氷に特徴的なピークが観察された。この結果は、10-260Kの温度領域においてゲル中に氷が形成したことを示す。本発表では、得られた中性子回折パターンより明らかとなったゲル中の水及び氷の構造について詳しく述べる。
関根 由莉奈; 深澤 倫子*; 山内 宏樹; Songxue, C.*; Chakoumakos, B.*; Fernandez-Baca, J. A.*; 深澤 裕
no journal, ,
ハイドロゲル中の水の構造及び性質を調べるため、重水素化したポリジメチルアクリルアミドゲルの中性子回折を測定した。270K以下の回折ピークより、ゲル中に氷が形成していることを確認した。これらの氷のピーク位置は普通の氷よりも低角側へシフトしていた。このシフトを解析したところ、ゲル中に形成した氷のc軸の格子定数は通常の氷Ihよりも0.3%大きいことを明らかとした。この変化は、PDMAAゲル中に低密度の氷が形成していることを示す。これらの結果は、ゲル中においてポリマーと強く相互作用した水は通常の水分子と異なり、ゲルの化学的物理的性質に大きな役割を果たすことを示唆するものである。
の中性子散乱による研究目時 直人; 山内 宏樹; 綿貫 竜太*; 鈴木 和也*; 萩原 雅人*; 益田 隆嗣*; 松田 雅昌*; Songxue, C.*; Fernandez Baca, J.*
no journal, ,
Ndの配置がShastry-Sutherland格子を形成するNdBの中性子散乱実験により、磁気転移温度直下のII相の磁気構造をrepresentation analysisの手法を用いて決定した。その結果
及び
規約表現の基底ベクトルによって表される磁気構造が混ざった構造が実現していて、面内をむいた磁気モーメントはで約2
である。また、中性子非弾性散乱によって約5meV以下の擬四重項状態に伴う結晶場励起が観察され、逐次転移とともに変化する様子を観察した。
Al
(R: Pr, Nd)の
電子状態目時 直人; 山内 宏樹; 北澤 英明*; 鈴木 博之*; 萩原 雅人*; 益田 隆嗣*; 松田 雅昌*; Aczel, A. A.*; Songxue, C.*; Hong, T.*; et al.
no journal, ,
重い電子系超伝導体NpPdAlの5電子状態と重い電子の起源を解明するため、結晶構造が同じ希土類化合物の電子状態を中性子散乱実験により明らかにした。PrPdAlとNdPdAlの結晶場励起を観察し、正方対称の結晶場ハミルトニアンを解析的に対角化した結果と比較して電子状態を決めた。結晶場パラメーター
が物質に依らずほぼ同じであることは、有効点電荷ポテンシャルもほぼ同じことを意味する。これらの結果からNpPdAlやUPdAlの5電子状態を明らかにすることができた。
