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論文

New standard for low temperature sample environment at JAEA/JRR-3

金子 耕士; 田端 千紘; 萩原 雅人; 山内 宏樹; 大場 洋次郎; 熊田 高之; 久保田 正人; 児島 佑樹*; 生田目 望; 佐々木 未来; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 41, p.011015_1 - 011015_6, 2024/03

https://doi.org/10.7566/JPSCP.41.011015

We will introduce our recent update on low temperature system for neutron diffraction experiments. This is characterized by advantages such as liquid He free and sophisticated automatic temperature control functions, which can be a new standard for low temperature and high magnetic field experiments of neutron scattering.

論文

放射光X線回折によるCFRP/Ti積層板のTi層におけるひずみ測定

秋田 貢一; 中谷 隼人*; 荻原 慎二*; 菖蒲 敬久; 城 鮎美*; 井川 直樹; 下条 豊

SPring-8/SACLA利用研究成果集(インターネット), 6(1), p.105 - 108, 2018/01

http://doi.org/10.18957/rr.6.1.105

炭素繊維強化プラスチックとチタン箔を交互に積層したCFRP/Ti積層板に機械的曲げ負荷を与え、それに伴う各Ti層のひずみ挙動を放射光X線回折により測定した。実験結果から、CFRP/Ti積層板内の各Ti層の弾性ひずみ挙動が、放射光X線回折によって非破壊的に測定できることが示された。

論文

Absence of a polar phase in perovskite chromite $$R$$CrO$$_{3}$$ ($$R$$=La and Pr)

吉井 賢資; 池田 直*; 下条 豊; 石井 慶信*

Materials Chemistry and Physics, 190, p.96 - 101, 2017/04

https://doi.org/10.1016/j.matchemphys.2016.12.074
 被引用回数：15 パーセンタイル：47.85(Materials Science, Multidisciplinary)

ペロブスカイト構造を持つクロム酸化物LaCrO$$_{3}$$, PrCrO$$_{3}$$およびLa$$_{0.5}$$Pr$$_{0.5}$$CrO$$_{3}$$の磁性と誘電性について調べた。これら酸化物は、近年、磁性と誘電性が重畳したマルチフェロイックであると報告されている$${it R}$$CrO$$_{3}$$系($${it R}$$:希土類)に属するため、対称系もマルチフェロイックであるとすれば興味深い。磁化測定からは、対象系はネール温度が240-288 Kの反強磁性体であることを観測した。中性子回折測定からは、これらの結晶構造は中心対称性を持つ斜方晶$${it Pnma}$$であり、NdCrO$$_{3}$$で報告された単斜晶構造とは異っており、強誘電体にはならないことを観測した。この結果と誘電率測定から、対象系の10000ほどの大きな誘電率は、電気双極子ではなく電荷の移動によるものと結論した。

報告書

中性子散乱実験用試料環境装置の紹介

下条 豊; 井畑 良明; 金子 耕士; 武田 全康

JAEA-Testing 2012-005, 63 Pages, 2013/02

JAEA-Testing-2012-005.pdf:11.94MB

中性子ビーム利用実験では、中性子の高い透過性を生かし、温度・圧力・磁場・応力等の条件がさまざまにある試料環境下での測定や、これらの条件の複合環境下での実験のような、特殊環境下において測定が行われている。これらの試料環境を作りだすために、JRR-3では、冷凍機や高温炉,強磁場発生装置等の試料環境装置が整備されている。本書では、JRR-3ガイドホール及び炉室にある各種試料環境装置の仕様, 特性についてまとめて記す。この資料がユーザーの実験実施の一助となることを目的としている。

論文

Magnetic and dielectric study of R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ (R = Gd, Tb and Dy)

吉井 賢資; 平光 雄介*; 岡島 由佳*; 米田 安宏; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 中村 彰夫; 下条 豊; 石井 慶信*; 森井 幸生; et al.

Materials Research Bulletin, 45(11), p.1574 - 1580, 2010/10

https://doi.org/10.1016/j.materresbull.2010.07.024
 被引用回数：12 パーセンタイル：37.06(Materials Science, Multidisciplinary)

R$$_{0.5}$$Sr$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$ (R=Gd, Tb, Dy)の磁性と誘電性を調べた。磁気測定からは、すべての系において40K以下でスピングラス的な相が観測され、中性子散乱の結果と定性的に一致した。このグラス相の起源は、R$$^{3+}$$とSr$$^{3+}$$のサイズの違いによるランダムネス効果であると考えられる。誘電率測定からは、50Kから300Kの間で5000-10000程度の誘電率が観測され、誘電率はスピングラス転移温度付近でブロードなピークとなった。誘電分散の解析からは、誘電応答の乱雑性が見いだされ、磁性の結果同様、これはR/Srサイトのランダムネスに起因すると考えた。さらに、放射光測定の結果などから、この系の誘電応答はMn-3d電子に由来することが示唆された。

報告書

人形峠模擬ウラン廃液からのウランの抽出分離

三田村 久吉; 長縄 弘親; 永野 哲志; 柳瀬 信之; 半澤 有希子; 下条 晃司郎; 松原 達郎; 美田 豊; 瀧 富弘; 村田 雅人

JAEA-Research 2008-113, 27 Pages, 2009/03

JAEA-Research-2008-113.pdf:31.84MB

人形峠環境技術センターにおける、製錬転換施設のフッ化物系ウラン汚染物の除染処理に伴うウラン廃液及び使用済み遠心分離機の除染処理に伴うウラン廃液から、ウランを除去・回収する新たな手段として、溶媒抽出法による大量処理装置(エマルションフロー抽出装置)の適用が有望視されている。そこで、この装置を実廃液に適用するに際して最適な抽出剤を選ぶため、それぞれの模擬廃液を使用したバッチ試験を行い、リン酸系の抽出剤に対するウラン及び共存成分の抽出特性を明らかにした。その結果、抽出剤のD2EHPAは、一つの候補に成り得ると考えられるが、AOTのような界面活性剤との組合せを必要とする抽出剤(CMPなど)については、使用の可能性は低いことが明らかとなった。

論文

Double focusing Heusler monochromator and analyzer systems for the polarized neutron triple-axis spectrometer

武田 全康; 中村 充孝; 下条 豊; 加倉井 和久

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 586(2), p.229 - 238, 2008/02

https://doi.org/10.1016/j.nima.2007.11.026
 被引用回数：1 パーセンタイル：13.69(Instruments & Instrumentation)

日本原子力研究開発機構のJRR-3に設置されている偏極中性子3軸型分光器TAS-1の偏極解析オプションの性能が、縦横集光型のCu$$_2$$MnAl(Cu Heusler)単結晶を用いた偏極モノクロメータとアナライザーを新規に導入することにより飛躍的に改善した。それまでに使っていたものと比較した試料位置での偏極中性子強度の増加は、14.7meVの中性子の場合で、30倍を超えるという結果が得られた。この新しいシステムを使って、TAS-1では、3次元中性子偏極解析を含む偏極中性子散乱実験が日常的に行われている。

論文

Magnetic and dielectric properties of Tb$$_{0.5}$$Ca$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$

平光 雄介*; 吉井 賢資; 米田 安宏; 水木 純一郎; 中村 彰夫; 下条 豊; 石井 慶信*; 森井 幸生; 池田 直*

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 46(10B), p.7171 - 7174, 2007/10

https://doi.org/10.1143/JJAP.46.7171
 被引用回数：16 パーセンタイル：53.06(Physics, Applied)

ペロブスカイト構造を持つTb$$_{0.5}$$Ca$$_{0.5}$$MnO$$_{3}$$酸化物につき、その磁性と誘電性を調べた。磁化測定からは、マンガンの電荷秩序(300K),反強磁性転移(120K),スピングラス転移(50K)の3つの転移が観測された。中性子散乱実験から得られたデータは、マンガンイオンの電荷秩序と反強磁性が重畳した状態を仮定することでフィットすることができた。交流誘電率測定からは、室温で5000ほどの大きな誘電率が観測された。また、マンガンイオンの電荷秩序温度直下の280K付近で誘電率の温度依存性に変化が観測された。これは、この系の誘電性が電荷秩序状態と関係があることを示唆する。誘電率の損失項からは、誘電ドメインの反転エネルギーが交流抵抗の活性化エネルギーに近いことが見いだされた。すなわち、この系の誘電性は、マンガン電子の局在性と遍歴性の両方の性質に由来するものと考えられる。

論文

Neutron diffraction and X-ray absorption study of Ag$$_{5}$$Pb$$_{2}$$O$$_{6}$$

吉井 賢資; 水牧 仁一朗*; 加藤 和男*; 宇留賀 朋哉*; 阿部 英樹*; 中村 彰夫; 下条 豊; 石井 慶信; 森井 幸生

Journal of Solid State Chemistry, 180(1), p.377 - 381, 2007/01

https://doi.org/10.1016/j.jssc.2006.10.025
 被引用回数：6 パーセンタイル：23.73(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

標記の銀鉛酸化物につき、中性子散乱と放射光を用いた吸収分光法により、その結晶構造と電子状態を観測した。中性子散乱からは、結晶構造は三方晶${it P}$ $$bar{3}$$1m構造であり、これは過去のX線回折の結果と一致する。求まった結晶パラメータから、銀及び鉛イオンの原子価は約1+及び3.7+であった。X線吸収分光からは、銀の原子価はほぼ1+、鉛の原子価は3+と4+の中間であった。これらの結果は、鉛電子がこの物質の金属伝導と超伝導の期限であることを示唆するものであり、バンド計算の結果とも定性的に一致する。

論文

Neutron diffraction and X-ray absorption study of CaMn$$_{0.6}$$Ru$$_{0.4}$$O$$_{3}$$

吉井 賢資; 中村 彰夫; 水牧 仁一朗*; 谷田 肇*; 河村 直己*; 阿部 英樹*; 石井 慶信; 下条 豊; 森井 幸生

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e609 - e611, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.11.305
 被引用回数：4 パーセンタイル：25.08(Materials Science, Multidisciplinary)

ペロブスカイトCaMnO$$_{3}$$は150Kに反強磁性を示す絶縁体であるが、最近、Mnサイトを一部Ruに置き換えることによって、強磁性を示すとともに金属的になることが示された。本研究では、低温において、強磁性を示すCaMn$$_{0.6}$$Ru$$_{0.4}$$O$$_{3}$$の磁気構造について中性子散乱を用いて調べた。常温での構造は単斜晶${it P}$2$$_{1}$$/${it n}$ペロブスカイト構造であった。低温での磁気ピークを含めた回折パターンは、強磁性と反強磁性ドメインの共存を仮定することでフィットできた。放射光を用いたX線吸収スペクトル測定からは、Ruの平均原子価が4から5+の間であることがわかった。このことは、過去の論文における、Ru$$^{5+}$$の存在によってMnイオン間の強磁性相互作用が強められるという提案を支持する。

論文

A Focusing monochromator of neutron diffractometer for residual stress analysis (RESA)

皆川 宣明; 森井 幸生; 下条 豊

Proceedings of 6th International Conference on Residual Stressess (ICRS-6), Vol.2, p.1107 - 1111, 2000/07

残留応力測定では、ひずみの測定精度が10$$^{-5}$$nm以下を要求される。高精度で測定するには、装置の分解能が良いことが重要である。特にモノクロメーター結晶が全面積に渡って均質な$$Delta$$d/dが必要であり、そのため、完全結晶に曲げ応力を負荷し均質な$$Delta$$d/dを実現した。またモノクロ中性子ビームを試料位置で高い強度にするため、曲げによる水平方向の集光、及び複数枚の結晶を用い各結晶の抑角を試料位置に集光させることにより、全結晶に入射した中性子ビームを一点に集め中性子強度の増強に成功した。複合材料などの多数の回折ピークが重なり合うような試料においても、高分解能、高精度で残留応力を測定できる装置である。

論文

Crystal structures and magnetic properties of Ca$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$MnO$$_{4}$$

手塚 慶太郎*; 稲村 昌晃*; 日夏 幸雄*; 下条 豊; 森井 幸生

Journal of Solid State Chemistry, 145(2), p.705 - 710, 1999/00

https://doi.org/10.1006/jssc.1999.8290
 被引用回数：29 パーセンタイル：72.96(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

Ca$$_{2-x}$$Sr$$_{x}$$MnO$$_{4}$$(x=0~2.0)を作成し、室温及び10Kでの結晶構造を中性子とX線を使って調べた。正方晶系の構造を持ち、空間群はx=0,0.25ではI4$$_{1}$$/acd(No.142)であり、x=0.5~2.0では、I4/mmm(No.139)であることが判明した。Xが1.5以下の試料について10Kでの次期構造を中性子で調べたところ、最近接Mn$$^{4+}$$イオンはC軸方向に平行で(001)面内で反強磁性的に結合していることが判明した。

論文

Neutron diffraction study on hp13 type M$$_{7-x}$$Mn$$_{x}$$Ge$$_{6}$$(M=Co,Fe)

堀 富栄*; 土屋 佳則*; 舩橋 達; 秋光 正子*; 下条 豊; 白石 浩*; 中川 康昭*

J. Magn. Magn. Mater., 177-181, p.1425 - 1426, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0304-8853(97)00463-0
 被引用回数：6 パーセンタイル：36.70(Materials Science, Multidisciplinary)

M$$_{7-x}$$Mn$$_{x}$$Ge$$_{6}$$(M=Co,Fe)合金はhp13型構造をとる。遷移元素層はGe原子層と充分離れている。高温での帯磁率はCurie-Weiss則に従い、TnはCurie温度とほぼ一致する。この物質について磁気構造を調べるため、JRR-3Mに設置の高分解能粉末中性子回折装置(HRPD)による中性子散乱実験を行った。この測定により2つの遷移元素位置のうち、T(1)サイトはMnが大部分を占め、T(2)サイトはFe,またはCoと余剰のMuが配置しているという結果が得られた。x=4の試料の磁気構造はc軸方向に格子定数の2倍の周期をもつことが判明した。遷移元素層面内で、磁気モーメントは強磁性的に配列しており、Ge層をはさむ遷移元素層同志は互いに反強磁性的に配列している。Mn又はFe原子の磁気モーメントはT(1),T(2)サイトでそれぞれ1.3と0.9$$mu$$$$_{B}$$であり、方向はc軸からわずかにずれている。

論文

Neutron diffraction and Moessbauer measurements for magnetism of Bcc Cr-Fe-Mn alloys

土屋 佳則*; 中村 寛嗣*; 村山 茂幸*; 保志 賢介*; 下条 豊; 森井 幸生; 濱口 由和*

J. Magn. Magn. Mater., 177-181, p.1447 - 1448, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0304-8853(97)00535-0
 被引用回数：5 パーセンタイル：32.39(Materials Science, Multidisciplinary)

組成、温度で様々に変化するBcc Cr-Fe-Mn三元合金の磁性について、中性子散乱実験、メスバウア効果測定を行った。Cr$$_{80-x}$$Fe$$_{20}$$Mn$$_{x}$$(x=10.0,30.0,15.0)のJRR-3Mに設置したTAS-1、TAS-2による中性子散乱実験では、T$$_{N}$$以下で磁気散乱ピークが観測され、これより反強磁性モーメントの見積もりを行った、メスバウアスペクトルから内部磁場分布と平均内部磁場を求めた。これらはCr-Fe合金と類似していることが判った。平均内部磁場はT$$_{N}$$から発生し、T$$_{c}$$,T$$_{g}$$で大きく成長する。x=15.0の試料ではFeの磁気モーメントはT$$_{g}$$で1$$mu$$$$_{B}$$,13Kで1.7$$mu$$$$_{B}$$と算出された。

論文

Magnetic and neutron diffraction studies on potassium uranate KUO$$_{3}$$

日夏 幸雄*; 下条 豊; 森井 幸生

Journal of Alloys and Compounds, 270, p.127 - 131, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(98)00467-8
 被引用回数：9 パーセンタイル：55.02(Chemistry, Physical)

ウラン酸カリウムKUO$$_{3}$$の磁性研究を行った。磁気帯磁率の測定から、約17Kで反強磁性的な相転移が観測された。しかし、中性子回折実験結果は、転移温度の前後でほとんど変化がなかった。これは、U$$^{5+}$$イオンの磁気モーメントが小さいために起こったと思われる。磁気スピンが小さなドメイン内で整列した場合も、中性子磁気散乱が起こらないと思われる。

論文

Magnetic and neutron diffraction study on perovskites La$$_{1-x}$$Sr$$_{x}$$CrO$$_{3}$$

手塚 慶太郎*; 日夏 幸雄*; 中村 彰夫; 稲見 俊哉; 下条 豊; 森井 幸生

Journal of Solid State Chemistry, 141, p.404 - 410, 1998/00

https://doi.org/10.1006/jssc.1998.7961
 被引用回数：89 パーセンタイル：96.39(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

ペロヴスカイト型化合物La$$_{1-x}$$Sr$$_{x}$$CrO$$_{3}$$系(x=0,0.05,0.10,0.15,0.20,0.25)の磁気的性質を、磁化率測定及び中性子回折法により検討した。これらすべての系は反強磁性体であり、そのネール温度はLaCrO$$_{3}$$系(x=0)の286KからSr置換とともに単調に減少していくことを明らかにした。またネール温度以下で、ほぼすべての系において、構造変態を含めた少なくとも二種類の磁気転移が存在することがわかった。低温での中性子散乱実験から、これらの構造及び磁気構造を明らかにした。

論文

Structural study of lithium titanogallate prepared by ion exchange via one-dimensional tunnel-like pathways

道上 勇一*; 竹之内 智*; 佐々木 高義*; 渡辺 遵*; 泉 富士夫*; 森井 幸生; 下条 豊

Solid State Ionics, 113-115, p.471 - 475, 1998/00

https://doi.org/10.1016/S0167-2738(98)00312-9
 被引用回数：3 パーセンタイル：22.09(Chemistry, Physical)

一次元トンネル構造を有するチタノガウム酸ナトリウム(Na$$_{x}$$Ti$$_{2-x}$$Ga$$_{4+x}$$O$$_{10}$$(x=0.85))は、リチウム溶融塩中で保持するとナトリウムイオンがリチウムイオンへ交換される。得られたリチウム塩の結晶構造解析を中性子回折法で行った。その結果、格子定数a,b,cに各々-0.232,+0.014,-0.039$AA$の変化がもたらされたことや、リチウムイオン位置3か所のうち2つはトンネル中心を通る2回回転軸から少しずれた場所であり、他はトンネル中心からかなり離れた歪んだ四面体位置であることなどが判明した。

論文

Moessbauer and neutron diffraction studies of BCC Cr-Fe-Mn ternary alloys

土屋 佳則*; 中村 寛嗣*; 村山 茂幸*; 保志 賢介*; 下条 豊; 森井 幸生; 濱口 由和*

Physica B; Condensed Matter, 237-238, p.446 - 448, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0921-4526(97)00125-7
 被引用回数：11 パーセンタイル：58.47(Physics, Condensed Matter)

bcc Cr-Fe-Mn合金は組成、温度により磁性が変化する。Cr$$_{80-x}$$Fe$$_{20}$$Mn$$_{x}$$合金(x≧3.6)では温度降下とともに反強磁性、強磁性、スピングラス相の順で磁気相転移することが確認されている。この磁気相転移現象を詳細に調べる目的で、Cr$$_{65}$$Fe$$_{20}$$Mn$$_{15}$$合金について室温から10Kの温度範囲でのメスバウア効果測定、中性子散乱実験を行った。メスバウア測定から平均内部磁場を見積った結果、磁気相図で推定されるネール点(約250K)以下の温度で平均内部磁場の上昇が観測された。強磁性、スピングラス相の温度領域では温度低下とともに平均内部磁場は一層成長する。中性子散乱から強磁性秩序の存在を示す(100)磁気散乱ピークはネール点以下の温度で出現し、強磁性、スピングラス相の温度領域でも残留している。これらの実験から、強磁性、反強磁性モーメントを算出し、Cr-Fe-Mn合金の逐次磁気相転移を考察する。

論文

Diffuse neutron scattering from superionic phase of Ag$$_{2}$$Te

佐久間 隆*; 青山 高志*; 高橋 東之*; 下条 豊; 森井 幸生

Solid State Ionics, 86-88(PT.1), p.227 - 230, 1996/00

中性子回折装置を利用して、粉末状$$alpha$$-Ag$$_{2}$$Te試料からの中性子散漫散乱を測定した。原子位置の変位を考慮に入れた結晶構造に基づいた、散漫散乱バックグランドを計算した。その結果、銀原子の変位とテルル原子の変位の間の相関が$$alpha$$-Ag$$_{2}$$Teで観測された振動的な散漫散乱に主として寄与していることが判明した。

論文

Hexagonal ZrNiAl alloy and its hydride (deuteride) with the Fe$$_{2}$$P-type structure

吉田 誠人*; 秋葉 悦男*; 下条 豊; 森井 幸生; 泉 富士夫*

Journal of Alloys and Compounds, 231(1-2), p.755 - 759, 1995/00

https://doi.org/10.1016/0925-8388(95)01713-5
 被引用回数：14 パーセンタイル：67.53(Chemistry, Physical)

ZrNiAlはFe$$_{2}$$P構造を持つ合金であるが、水素を吸蔵することができる。Fe$$_{2}$$P構造を持つ合金の水素吸蔵は他に1例報告されているのみなので、重水化物を合成し、中性子回折法による結晶構造解析を行った。水素は、Zrが3個、Niが2個からなる5配位のサイトを占めることが判明した。また水素吸蔵に伴い、結晶格子が異方的に膨張することが観測され、この原因は、親和性の高いZrと水素の間の距離がせばまるのに対してNiと水素の距離は延びたためであると説明した。

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