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論文

Investigation of Cu diffusivity in Fe by a combination of atom probe experiments and kinetic Monte Carlo simulation

Zhao, C.*; 鈴土 知明; 外山 健*; 西谷 滋人*; 井上 耕治*; 永井 康介*

Materials Transactions, 62(7), p.929 - 934, 2021/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

Fe中のCuの拡散係数をこれまで測定されていなかった低い温度領域で測定することに成功した。拡散係数を測定する一般的な方法である拡散カップルは高温でしか適用できないため、本研究ではアトムプローブとCu析出の反応速度論を用いた。推定された拡散係数は、以前の研究で得られたものよりも信頼性が高いことが分かった。よって、アトムプローブによる推定がより高い精度をもたらしたと考えられる。さらに、この方法によって推定された拡散係数は、温度の低下に伴い多少オーバーエスティメイトされる傾向があることが、キネティックモンテカルロシミュレーションで明らかになった。

論文

Stacking fault driven phase transformation in CrCoNi medium entropy alloy

He, H.*; Naeem, M.*; Zhang, F.*; Zhao, Y.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Wang, B.*; Wu, X.*; Lan, S.*; Wu, Z.*; et al.

Nano Letters, 21(3), p.1419 - 1426, 2021/02

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Chemistry, Multidisciplinary)

In CrCoNi, a so-called medium-entropy alloy, an fcc-to-hcp phase transformation has long been anticipated. Here, we report an in situ loading study with neutron diffraction, which revealed a bulk fcc-to-hcp phase transformation in CrCoNi at 15 K under tensile loading. By correlating deformation characteristics of the fcc phase with the development of the hcp phase, it is shown that the nucleation of the hcp phase was triggered by intrinsic stacking faults. The confirmation of a bulk phase transformation adds to the myriads of deformation mechanisms available in CrCoNi, which together underpin the unusually large ductility at low temperatures.

論文

Uniaxial pressure effect on the magnetic ordered moment and transition temperatures in BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ ($$T$$ = Co,Ni)

Tam, D. M.*; Song, Y.*; Man, H.*; Cheung, S. C.*; Yin, Z.*; Lu, X.*; Wang, W.*; Frandsen, B. A.*; Liu, L.*; Gong, Z.*; et al.

Physical Review B, 95(6), p.060505_1 - 060505_6, 2017/02

 被引用回数:18 パーセンタイル:77.12(Materials Science, Multidisciplinary)

We use neutron diffraction and muon spin relaxation to study the effect of in-plane uniaxial pressure on the antiferromagnetic (AF) orthorhombic phase in BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ and its Co- and Ni-substituted members near optimal superconductivity. In the low-temperature AF ordered state, uniaxial pressure necessary to detwin the orthorhombic crystals also increases the magnetic ordered moment, reaching an 11% increase under 40 MPa for BaFe$$_{1.9}$$Co$$_{0.1}$$As$$_2$$, and a 15% increase for BaFe$$_{1.915}$$Ni$$_{0.085}$$As$$_2$$. We also observe an increase of the AF ordering temperature ($$T_N$$) of about 0.25 K/MPa in all compounds, consistent with density functional theory calculations that reveal better Fermi surface nesting for itinerant electrons under uniaxial pressure. The doping dependence of the magnetic ordered moment is captured by combining dynamical mean field theory with density functional theory, suggesting that the pressure-induced moment increase near optimal superconductivity is closely related to quantum fluctuations and the nearby electronic nematic phase.

論文

Diluted ferromagnetic semiconductor Li(Zn,Mn)P with decoupled charge and spin doping

Deng, Z.*; Zhao, K.*; Gu, B.; Han, W.*; Zhu, J. L.*; Wang, X. C.*; Li, X.*; Liu, Q. Q.*; Yu, R. C.*; 後神 達郎*; et al.

Physical Review B, 88(8), p.081203_1 - 081203_5, 2013/08

 被引用回数:65 パーセンタイル:92.9(Materials Science, Multidisciplinary)

We report the discovery of a diluted magnetic semiconductor, Li(Zn,Mn)P, in which charge and spin are introduced independently via lithium off-stoichiometry and the isovalent substitution of Mn$$^{2+}$$ for Zn$$^{2+}$$, respectively. Isostructural to (Ga,Mn)As, Li(Zn,Mn)P was found to be a ${it p}$-type ferromagnetic semiconductor with excess lithium providing charge doping. First-principles calculations indicate that excess Li is favored to partially occupy the Zn site, leading to hole doping. Ferromagnetism with Curie temperature up to 34 K is achieved while the system still shows semiconducting transport behavior.

論文

Spatio-temporal evolution of the L$$rightarrow$$H and H$$rightarrow$$L transitions

三木 一弘; Diamond, P. H.*; Fedorczak, N.*; G$"u$rcan, $"O$. D.*; Malkov, M.*; Lee, C.*; 小菅 祐輔*; Tynan, G. R.*; Xu, G. S.*; Estrada, T.*; et al.

Nuclear Fusion, 53(7), p.073044_1 - 073044_10, 2013/07

 被引用回数:19 パーセンタイル:71.76(Physics, Fluids & Plasmas)

L$$rightarrow$$H, H$$rightarrow$$L遷移の理解はITER運用の成否に重要である。この論文で我々は新たな理論モデル研究を紹介して、遷移の時空間ダイナミクスを調べる。ここで帯状流の役割、そしてダイナミクスと輸送しきい値の間にあるマクロとミクロの接続について強調する。モデルは5場で、簡略化された座標系で、時間と1次元の空間発展を解く。この論文の内容は次の通りである。(a)モデルの基礎方程式とL$$rightarrow$$I$$rightarrow$$H遷移の時空間発展、(b)$$nabla$$Bドリフトの非対称性で輸送しきい値が変化することの物理的な説明、(c)熱雪崩現象がL$$rightarrow$$I$$rightarrow$$H遷移のしきい値変位に与える影響、(d)H$$rightarrow$$L逆遷移のダイナミクスとヒステリシスの物理。

論文

Signature splitting inversion and backbending in $$^{80}$$Rb

He, C.*; Shen, S.*; Wen, S.*; Zhu, L.*; Wu, X.*; Li, G.*; Zhao, Y.*; Yan, Y.*; Bai, Z.*; Wu, Y.*; et al.

Physical Review C, 87(3), p.034320_1 - 034320_10, 2013/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:42.49(Physics, Nuclear)

High-spin states of $$^{80}$$Rb are studied via the fusion-evaporation reactions $$^{65}$$Cu+$$^{19}$$F, $$^{66}$$Zn+$$^{18}$$O, and $$^{68}$$Zn+$$^{16}$$O with the beam energies of 75 MeV, 76 MeV, and 80 MeV, respectively. Twenty-three states with twenty-eight $$gamma$$ transitions are added to the previously proposed level scheme, where the second negative-parity band is significantly pushed up to spins of 22$$^-$$ and 15$$^-$$ and two sidebands are built on the known first negative-parity band. Two successive band crossings with frequencies 0.51 MeV and 0.61 MeV in the $$alpha$$ = 0 branch as well as another one in the $$alpha$$ =1 branch of the second negative-parity band are observed. Signature inversions occur in the positive-parity and first negative-parity bands at the spins of 11$$hbar$$ and 16$$hbar$$, respectively. The signature splitting is seen obviously in the second negative-parity band, but the signature inversion is not observed. It is also found that the structure of the two negative-parity bands is similar to that of its isotone $$^{82}$$Y. Signature inversion in the positive-parity yrast band with configuration $$pi$$g9/2 $$otimes$$ $$nu$$g9/2 in this nucleus is discussed using the projected shell model.

論文

Plasma boundary and first-wall diagnostics in ITER

Pitcher, C. S.*; Andrew, P.*; Barnsley, R.*; Bertalot, L.*; Counsell, G. G.*; Encheva, A.*; Feder, R. E.*; 波多江 仰紀; Johnson, D. W.*; Kim, J.*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 415(Suppl.1), p.S1127 - S1132, 2011/08

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.01(Materials Science, Multidisciplinary)

ITER plasma boundary and first-wall diagnostics are summarized in terms of their physical implementation and physics motivation. The challenge of extracting diagnostic signals while maintaining nuclear shielding is discussed, as well as the problems associated with high levels of erosion and redeposition.

論文

Development of PCDD/Fs treatment technology by $$gamma$$-ray irradiation

広田 耕一; Zhao, C.*

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 56, 2008/03

ダイオキシン類分析廃液分解技術の開発を目的として、本研究では分析溶媒としてエタノール,n-ノナン,トルエン中8塩素化ダイオキシン(OCDD)の$$gamma$$線分解挙動や毒性変化について調べた。その結果、OCDDの分解率はエタノール$$>$$n-ノナン$$>$$トルエンの順となり、これが各溶媒中溶媒和電子の生成G値の大小関係と一致したことから、OCDDの分解には溶媒和電子が関与していることがわかった。また、0から8塩素化ダイオキシン類(PCDD)総濃度で分解率を比較すると、その順序はエタノール$$>$$トルエン$$>$$n-ノナンとなった。反応したOCDDの脱塩素化率がn-ノナン中で80%、トルエン中で20-30%であることから、n-ノナン中のOCDDは溶媒和電子との反応によりおもに脱塩素反応を起こし、低塩素化ダイオキシン類を生成するのに対し、トルエン中では酸化反応が支配的に起こることが明らかになった。

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 井口 春和*; 浜田 泰司*; 中野 治久*; 大島 慎介*; 伊藤 公孝*; et al.

Nuclear Fusion, 47(10), p.S718 - S726, 2007/10

 被引用回数:89 パーセンタイル:95.57(Physics, Fluids & Plasmas)

帯状流の物理の実験的進展につきレビューする。新しい測定器により、プラズマ中の帯状流の存在が確認され、その時間空間特性,乱流や閉じ込めとの関係が明らかにされてきた。特に、測地的音波モードという振動帯状流について、測定結果が集積し、理論的進展をうながしている。乱流による帯状流の生成機構も解明されつつある。各国の装置の結果を比較,協力することにより、今後もなお一層、帯状流と閉じ込めとの関係の解明を進めることが重要である。

論文

Experimental progress on zonal flow physics in toroidal plasmas

藤澤 彰英*; 井戸 毅*; 清水 昭博*; 岡村 昇一*; 松岡 啓介*; 浜田 泰司*; 星野 克道; 永島 芳彦*; 篠原 孝司; 中野 治久*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 12 Pages, 2007/03

帯状流に関する実験の現状についてまとめる。測定の進歩により、帯状流の存在,時間空間特性,乱流との関係,閉じ込めとの関係などが明らかになりつつある。特に、帯状流の一種である測地的音波モードの測定結果の集積により、これを記述できる理論の構築が必要となっている。これらの帯状流と閉じ込めの解明をさらに進めるためには、装置間の横断的研究が非常に有効であると考えられる。

論文

Radiolytic degradation of octachlorodibenzo-$$p$$-dioxin and octachlorodibenzofuran in organic solvents and treatment of dioxin-containing liquid wastes

Zhao, C.; 広田 耕一; 田口 光正; 瀧上 真知子*; 小嶋 拓治

Radiation Physics and Chemistry, 76(1), p.37 - 45, 2007/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:63.96(Chemistry, Physical)

ダイオキシン類の分析廃液の処分を目的とした、放射線処理技術を開発した。具体的には八塩素化ダイオキシンとフランの分解についてエタノール,ノナン及びトルエン溶媒中の分解挙動や分解生成物の同定を行った。この結果、同一線量では極性であるエタノール中の方が八塩素化ダイオキシンやフランが分解しやすいことがわかった。さらに、ノナン及びトルエン中のダイオキシンを含む分析有機廃液に、エタノールを加えて放射線照射を行うことにより、廃液中のダイオキシン類を90%分解し、毒性当量濃度を0にできることを明らかにした。

論文

有機溶媒中ダイオキシン類の放射線分解; ダイオキシン類分析廃液処理法の開発

広田 耕一; Zhao, C.*; 小嶋 拓治; 星 正敏*

環境と測定技術, 33(8), p.23 - 28, 2006/08

近年のダイオキシン類の分析需要の増加により、ダイオキシン類分析機関には、現在多量のダイオキシン類分析廃液がPCB同様保管されている。有機溶媒廃液の最も一般的な処理法には焼却法があるが、処理施設の建設費用が膨大になるほか、処理プロセスが複雑でトラブルも発生しやすい。そこで、既存の$$^6$$$$^0$$Co$$gamma$$線照射施設を活用して、分析廃液に0-160kGyの範囲で$$gamma$$線を照射し、ダイオキシン類を無毒化する技術の開発を行った。ノナン,トルエン,エタノールを溶媒として、8塩素化ダイオキシン及びフランを溶解させた各模擬分析廃液に照射を行った結果、エタノールが最も毒性低減に優れていることがわかった。低塩素化異性体の濃度変化解析の結果、エタノール中ダイオキシン及びフランは、低吸収線量域では脱塩素を、高吸収線量域では酸化分解を起こすことが明らかになった。そこで、分析実廃液をエタノールで100倍希釈し、100kGy照射したところ、ダイオキシン類を毒性換算でほぼ100%、モル換算で90%で分解することに成功した。また、この条件下でコスト試算を行い、3Lの分析廃液の場合、5万円程度で処理が可能であることを明らかにした。

論文

Modeling long-term volcanic hazards through Bayesian inference; An example from the Tohoku volcanic arc, Japan

Martin, A. J.*; 梅田 浩司; Conner, C. B.*; Weller, J. N.*; Zhao, D*; 高橋 正樹*

Journal of Geophysical Research; Solid Earth, 109(B10), p.B10208_1 - B10208_20, 2004/10

 被引用回数:56 パーセンタイル:73.41(Geochemistry & Geophysics)

将来の火山活動は,過去の地質学的データ(火山の位置、噴火年代等)によって予測が試みられているが、データが不足している地域については予測結果に対する信頼性が十分でない。そのため、地震波速度構造や地温勾配分布等の地球物理学的データを基に、ベイズ法によって将来の火山活動を予測する手法の検討を行った。

論文

Melting and crystallization of Nd$$_{60}$$Al$$_{10}$$Fe$$_{20}$$Co$$_{10}$$ bulk metallic glass under high pressure

Zhao, D. Q.*; Pan, M. X.*; Wang, W. H.*; Wei, B. C.*; 岡田 卓; 内海 渉

Journal of Physics; Condensed Matter, 15(50), p.L749 - L753, 2003/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:34.04(Physics, Condensed Matter)

Nd$$_{60}$$Al$$_{10}$$Fe$$_{20}$$Co$$_{10}$$組成のバルク金属ガラスの高圧下における融解並びに結晶化を放射光を用いたその場エックス線回折実験により観測した。その結果、圧力は、結晶化を促進し、融解を抑制する方向に作用することが明らかとなった。

論文

TRU核種に関する野外核種移行試験,2; 通気層土壌中に埋設した人工バリア材における核種移行試験

前田 敏克; 田中 忠夫; 向井 雅之; 小川 弘道; 山口 徹治; 宗像 雅広; 松本 潤子; 香西 直文; 馬場 恒孝; Fan, Z.*; et al.

日本原子力学会和文論文誌, 2(3), p.336 - 341, 2003/09

野外の通気層土壌中に埋設したベントナイト材及びセメント材中における90Sr,237Np及び238Puの移行試験を人工降雨による湿潤条件下及び自然降雨による乾燥条件下でおこなった。いずれの試験結果も、予測される水理条件やこれまでに明らかにされている現象と定性的に一致した。さらに、ベントナイト材については室内試験結果やこれまでに提案されている核種移行メカニズム等から分布を定量的に計算した。野外試験結果と計算結果とを比較することにより、野外における核種移行挙動は室内試験を始めとする既往の知見等からほぼ評価可能であることが分かった。

口頭

$$gamma$$線照射による有機溶媒中八塩素化ダイオキシンとフランの分解

Zhao, C.; 広田 耕一; 小嶋 拓治

no journal, , 

本研究では、分析後の有機廃液中ダイオキシン類の処分を目的として、$$gamma$$線の照射処理法を試みた。具体的には八塩素化ダイオキシンとフランの分解についてエタノール,ノナン及びトルエン溶媒中での分解率の比較,脱塩素反応挙動や分解生成物の同定を行った。この結果、エタノール中で、八塩素化ダイオキシンとフランの分解率99%に必要な線量はそれぞれ70と50kGy、また、ノナンとトルエン中ではいずれも300kGy以上であると推定された。これに基づき、ノナン及びトルエン中にダイオキシン類を含む有機廃液に、ともにその100倍量のエタノールを加えて放射線照射を行った。いずれも廃液中のダイオキシン類を90%分解し、毒性当量濃度(TEQ)は100%分解することがわかるとともに、これによりエタノールの添加効果が明らかとなった。

口頭

Radiolytic decomposition of dioxins in liquid wastes

Zhao, C.*; 田口 光正; 広田 耕一; 瀧上 真知子*; 小嶋 拓治

no journal, , 

ポリクロロジベンゾダイオキシンやジベンゾフランなどダイオキシン類は最も毒性が高く、分解しにくい化合物として知られている。一般的に、ダイオキシン類を含むGC-MS分析廃液はノナンやトルエンを主成分としており、現在その適当な処分方法の開発が必要となっている。しかし、そのまま処分しようとすると、それら溶媒中でのダイオキシン類の放射線分解には高い線量が必要であった。一方、エタノールのみの溶媒中ではダイオキシン類が効率的に放射線分解することがわかった。これらから、分析廃液にエタノールを添加し放射線照射する方法を用いて、100kGyの線量で90%以上の分解率が得られることを明らかにした。

口頭

$$gamma$$線照射による有機溶媒中ダイオキシン類分解技術の開発

広田 耕一; Zhao, C.*

no journal, , 

ダイオキシン類分析廃液の分解技術を開発するため、本研究では分析溶媒として通常用いられるエタノール,n-ノナン,トルエン溶媒中OCDDやOCDFなどの$$gamma$$線分解挙動や毒性変化について調べた。その結果、例えばOCDDの分解率(絶対濃度換算)は、溶媒和電子の生成G値の大小関係、すなわちエタノール$$>$$ノナン$$>$$トルエン、の順に高くなったことから、分解には溶媒和電子が支配的に関与していることがわかった。また、毒性濃度で評価した分解率は、絶対濃度で評価した分解率に比べ各溶媒ともに大幅に低くなり、溶媒和電子との反応によりダイオキシンが脱塩素反応を起こすことがわかった。さらに、その分解率(毒性換算)はエタノール$$>$$トルエン$$>$$ノナンの順に高くなり、絶対濃度で算出した分解率(ノナン$$>$$トルエン)と異なる結果となった。そこで、反応した8塩素化ダイオキシンの脱塩素化率を調べた結果、ノナン中で80%、トルエン中で20から30%で、これらの値が160kGyまでほぼ一定であったことなどから、ダイオキシンは、トルエン中では酸化分解が、ノナン中では脱塩素反応がおもに起きていることを明らかにした。

口頭

A Study of Cu diffusion in Fe-Cu alloy by kinetic Monte Carlo simulation

Zhao, C.*; 鈴土 知明; 外山 健*; 永井 康介*

no journal, , 

高濃度のCuを含んだ原子炉圧力容器鋼において、銅析出物は、脆化を引き起こす重要な因子となる。よって、析出過程におけるCu原子の挙動を理解することが重要である。Cu原子の挙動を評価するには、その基本情報として高精度にCuの拡散係数を求めることが重要となる。本研究では、Fe-Cu合金中のCu原子の挙動を理解するために、キネティックモンテカルロシミュレーションを使用してCu原子の挙動をシミュレートし、3Dアトムプローブトモグラフィーで測定した実験結果を比較することを目指した。

口頭

Pore connectivity of clay materials implicated in fluid flow and chemical diffusion

Hu, Q.*; Wang, Q.*; Zhao, C.*; 舘 幸男; 深津 勇太

no journal, , 

低透水粘土バリア材料中の低拡散性は、放射性廃棄物処分場の長期性能評価において、重要な安全機能と認識されている。間隙の連結性が低い低透水粘土材料は、特異な拡散特性を示し、このことが長期拡散挙動に影響を及ぼす可能性が報告されている。日本の幌延URLの稚内層の泥岩、スイスのモンテリURLのオパリナス粘土岩、さまざまな頁岩や粘土鉱物の関連研究において、間隙構造の評価手法(水銀圧入法や中性子小角散乱法など)と、レーザーアブレーションICP-MSによるマイクロスケールでの元素分布分析を組合せたトレーサー試験手法が適用された。これらの試験結果から、間隙の連続性と拡散挙動の特異性との関係が得られた。間隙のサイズは低い透水性や拡散性の主要な要因ではなく、特異な拡散挙動は間隙の連結性に起因していることを明らかにした。

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