Magnetic phase diagram of helimagnetic Ba(FeSc)O (0 x 0.2) hexagonal ferrite

丸山 建一*; 田中 誠也*; 鬼柳 亮嗣; 中尾 朗子*; 森山 健太郎*; 石川 喜久*; 天児 寧*; 飯山 拓*; 二村 竜祐*; 内海 重宣*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 892, p.162125_1 - 162125_8, 2022/02

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162125

Hexagonal ferrite Ba(FeSc)O is an important magnetic oxide material in both science and engineering because it exhibits helimagnetism around room temperature (300 K). In this study, the magnetic phase diagram of Ba(FeSc)O consisting of ferri-, heli-, antiferro-, and paramagnetic phases has been completed through magnetization and neutron diffraction measurements. The magnetic phase transition temperature to paramagnetism decreases with the increase in x, and the temperature at which the magnetization reaches a maximum, which corresponds to the magnetic phase transition from heli- to ferrimagnetism, is determined for low x crystals. The temperatures at which helimagnetism appears are precisely determined by observing the magnetic satellite reflection peaks in neutron diffraction at various temperatures, which characterize helimagnetism. Based on these results, the magnetic phase diagram of the Ba(FeSc)O system is constructed in the T-x plane. Helimagnetism appears at x 0.06, and magnetism with antiferromagnetic components appears as the extension phase of helimagnetism at x 0.19 through the coexistence region. The turn angle of the helix for each x crystal is calculated from the relationship, , where is the incommensurability. The turn angle decreases with the increase in temperature for the same x crystal, and increases with the increase in x at the same temperature. Furthermore, it is found that there are clear thresholds at which cannot take values between 0 < < 90 and 170 < < 180.

Materials and Life Science Experimental Facility at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 3; Neutron devices and computational and sample environments

坂佐井 馨; 佐藤 節夫*; 瀬谷 智洋*; 中村 龍也; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 曽山 和彦; 山崎 大; 丸山 龍治; 奥 隆之; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(2), p.10_1 - 10_35, 2017/09

https://doi.org/10.3390/qubs1020010

J-PARC物質・生命科学実験施設では、中性子検出器、スーパーミラーやHeスピンフィルターなどの光学機器、及びチョッパー等の中性子デバイスが開発され、据え付けられている。また、計算環境として機器制御、データ取得、データ解析、及びデータベースの4つのコンポーネントが整備されている。また、物質・生命科学実験施設では実験に使用される様々な試料環境が利用可能である。本論文では、これらの現状について報告する。

ニアフィールド水理/核種移行評価モデルの信頼性評価に関する研究(核燃料サイクル開発機構 研究委託内容報告書)

野邊 潤*; 松本 昌昭*; 長坂 和佳*; 丸山 健太郎*

JNC TJ8400 2000-006, 232 Pages, 2000/05

JNC-TJ8400-2000-006.pdf:7.75MB

本研究では、昨年度までに構築した連続体モデルによるニアフィールド多孔質岩盤中の水理/核種移行評価手法を用いて、地下水流動を特徴付けるパラメータを変化させた場合の解析を行うと共に、手法の拡張性を考慮した信頼性評価を行った。具体的には下記の項目を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手法を用いて、第二次取りまとめに即したパラメータ設定による解析、および入力フラックスの変化に伴う影響評価を行った。・一次元核種移行解析コード「MATRICS」における、逆ラプラス変換手法の違いによる適用性把握を行った。・多要素版MATRICS(以下m-MATRICSとする)を用いて核種移行解析を行い、従来のMATRICSによる解析結果と比較し、不均質場における核種移行計算へのm-MATRICSの適用性の検討を行った。・三次元飽和・不飽和浸透流解析から一次元核種移行解析までの一連の解析手順を統合化した環境の整備を行った。

処分場領域内における廃棄体間の濃度干渉効果の予備計算(核燃料サイクル開発機構契約業務報告書)

中島 研吾*; 松本 昌昭*; 丸山 健太郎*

JNC TJ8410 99-007, 85 Pages, 1999/03

JNC-TJ8410-99-007.pdf:9.95MB

複数の廃棄体が存在する処分場領域内の核種の移行は、それぞれの廃棄体からの核種放出による濃度干渉の影響を考慮した場合、抑制されることが期待される。また、その濃度干渉による抑制効果は、廃棄体が埋設されている処分坑道の方向と地下水の流れ方向の関係によって変動するものと考えられる。このような濃度干渉の影響の程度を把握することは、この影響を保守的観点から考慮していない現状のニアフィールド核種移行評価モデルの保守性の程度を把握する上で重要である。本件では、数十本程度の処分坑道が存在する処分場領域を想定し、処分坑道の方向と地下水流れ方向の関係をパラメータとして、処分場領域内での濃度干渉効果について3次元地下水浸透流・物質移動解析コード(TR3D)により計算を行い、分散効果を把握した。また、3次元有限要素法核種移行解析コード(MIGR96)を用いて、核種の収着・崩壊、並びに人工バリアからの核種放出と周辺岩盤中の核種濃度の相互干渉の影響も加味したより詳細な濃度干渉効果の影響計算を廃棄体10本レベルにて実施し、濃度干渉効果の影響を確認した。

高速増殖原型炉「もんじゅ」性能試験(零出力炉物理試験),7; 流量係数評価

諸橋 裕子; 毛利 哲也; 丸山 修平; 笠原 秀之; 矢吹 健太郎; 大川内 靖

no journal, , 

高速増殖原型炉「もんじゅ」性能試験において、1次主冷却系流量の変化に伴って生じる反応度変化から流量係数を測定した。得られた測定結果について前回性能試験との比較を行った。

J-PARC偏極中性子反射率計(写楽)の現状と多層膜研究の展開

久保田 正人; 武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; et al.

no journal, , 

MLFのビームライン17に垂直型偏極中性子反射率計(SHARAKU:写楽)の設置を進めてきたが、2012年2月より一般共用実験を開始する運びとなった。この中性子反射率計は、試料を垂直に設置して測定を行うため、気液界面のような自由界面の測定はできないが、偏極中性子の利用が可能であること、超伝導マグネット,常伝導マグネット(1T)や4K冷凍機,希釈冷凍機といった温度制御や磁場印加に必要な試料環境が備えられており、磁性多層膜の研究、特に、交換結合膜や酸化物磁性材料などにおける表面・界面付近の磁性が物性に果たす役割を解明するうえで必要な、詳細な磁性情報を捉えることが可能である。本発表では、この中性子反射率計の現状と今後の研究展望について発表する。

A New polarized neutron reflectometer (SHARAKU) at the intense pulsed neutron source of the Materials and Life Science Experimental Facility of J-PARC

武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 丸山 龍治; 林田 洋寿; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 久保田 正人; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.

no journal, , 

A new polarized neutron reflectometer has been installed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The user program of this reflectometer has been already started in February 2012 although it is still at the early commissioning stage. At the conference, the outline design specification and the basic performance of this reflectometer will be presented.

偏極中性子反射率計「写楽」の現状と展望

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

MLFのBL17に設置された偏極中性子反射率計「写楽」は、2012年1月より中性子ビームを受け入れ、3月からは、コミッショニングと並行して一般利用実験を開始した。本反射率計は、MLFで偏極中性子を物性実験に本格的に利用することのできる最初の装置で、反射中性子の偏極度解析も可能である。また、非偏極中性子反射率計としての利用も可能であり、自由表面・界面を除くさまざまな研究テーマに利用できる。発表では、コミッショニングの過程で標準試料を使って得られた「写楽」の基本性能と、今後の整備計画について発表する。

J-PARC偏極中性子反射率計の現状と展望,1

武田 全康; 山崎 大; 林田 洋寿; 久保田 正人; 丸山 龍治; 曽山 和彦; 朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 吉田 登*; 坂口 佳史*; et al.

no journal, , 

J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置された偏極中性子反射率計「写楽」では、2012A期より一般利用実験を本格的に開始した。現在のところ、磁性体を含む試料に対して、4K冷凍機と1T電磁石を使った低温磁場下での偏極中性子鏡面反射率測定が、また、磁性体を扱わない場合には、非偏極中性子を使った高強度での反射率測定が可能となっている。装置グループでは、共用実験に並行して、3種類の2次元位置敏感検出器(MWPC: a two-dimensional (2D) multiwire proportional counter, WLSF: a wavelength-shifting-fiber scintillation detector, PS-PMT: a scintillator detector based on a position-sensitive photomultiplier)の導入による、非鏡面反射率及び反射小角散乱(GISANS)の測定、集光デバイスによるさらなる高強度化、斜入射回折(GID)用ゴニオメータ、7T超伝導磁石などの試料特殊環境整備など、装置の高度化を進めている。講演では、「写楽」の現状と今後の展望について報告する。

A New polarized neutron reflectometer SHARAKU at Material Life Science Facility (MLF) at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC)

武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 林田 洋寿; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 片桐 政樹*; 坂佐井 馨; 丸山 龍治; 水沢 多鶴子*; et al.

no journal, , 

A new polarized neutron reflectometer (SHARAKU) was installed at the beam line 17 (BL17) of MLF as the second neutron reflectometer in J-PARC. This reflectometer was designed for a variety of surface science applications except the free surface and interface investigation. Therefore, this reflectometer has the capability of performing full polarization analysis, grazing incidence small-angle neutron scattering (GISANS), and the grazing incidence diffraction (GID) measurements. Four kinds of detectors are employed to cover a wide q-range with a proper q-resolution. One is a point detector, and the other three are two-dimensional position-sensitive-detectors. A polarizer and analyzer both of which consist of Fe/Si polarizing supermirrors and two-coil flippers are used for the polarization analysis. We will report the outline design specification, and the basic performance of this new reflectometer.