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熊添 博之*; 五十嵐 康彦*; Iesari, F.*; 清水 亮太*; 小松 遊矢*; 一杉 太郎*; 松村 大樹; 齋藤 寛之*; 岩満 一功*; 岡島 敏浩*; et al.
AIP Advances (Internet), 11(12), p.125013_1 - 125013_5, 2021/12
被引用回数：2 パーセンタイル：7.86(Nanoscience & Nanotechnology)This letter presents a Bayesian sparse modeling method to analyze extended X-ray absorption fine structure (EXAFS) data with basis functions built on two-body signals. This method allows us to evaluate regression coefficients proportional to the radial distribution functions of the respective elements and their errors and is very effective for analysis of EXAFS with weak absorption intensity and severe signal-to-noise ratio. As an application example, we used it to analyze EXAFS of an yttrium oxyhydride (YO
H
) epitaxial thin film. This EXAFS data shows weak absorption intensity due to the small amount of X-ray absorption in the thin film sample. However, this approach revealed that the radial distance ratio of the second neighbor yttrium to the first neighbor oxygen coincides with that of a tetrahedral configuration. This result demonstrates that the interstitial oxygen position is tetrahedral in the YOH thin film.
Cs washoff from bare land in Fukushima五十嵐 康記*; 恩田 裕一*; 脇山 義史*; 吉村 和也; 加藤 弘亮*; 小塚 翔平*; 馬目 凌*
Science of the Total Environment, 769, p.144706_1 - 144706_9, 2021/05
被引用回数：2 パーセンタイル：13.39(Environmental Sciences)The impact of freeze-thaw processes and subsequent runoff affecting the Cs-137 (Cs) flux and concentration in sediment discharge were revealed in bareland erosion plot following the Fukushima Nuclear Power Plant accident by detailed monitoring and laser scanner measurement on the soil surface. We found that surface topographic changes due to the frost-heaving during the winter- spring period, and rill formation during the summer. We also found the evident seasonal changes in Cs concentration; high during the early spring and gradually decreased thereafter, then surface runoff from the plot frequently occurred during spring and autumn when rainfall was high and reached a maximum in summer.
久保田 智大; 黒田 久雄*; 渡邊 未来*; 高橋 晃子*; 中里 亮治*; 樽井 美香*; 松本 俊一*; 中川 圭太*; 沼田 康子*; 大内 孝雄*; et al.
Atmospheric Environment, 243, p.117856_1 - 117856_9, 2020/12
被引用回数：3 パーセンタイル：15.82(Environmental Sciences)大気アンモニア(NH
)の乾性沈着は水圏生態系への窒素負荷経路の1つである。アジア諸国におけるNHの最大の排出源の一つである農業・畜産は、NH濃度の空間的及び季節的変動を引き起こし、乾性及び湿性沈着により湖沼流域へ影響を与えることが知られている。しかし、観測ネットワークの不足から、流域スケールでのNH濃度の空間分布はよく知られていない。本稿では、農業・畜産が盛んな流域(霞ヶ浦流域)でのNH濃度の空間的及び季節的変動の支配的要因を明らかにすることを目的とした。観測は2018年10月10日から2020年1月14日まで、合計36地点で行った。観測期間中の平均NH濃度は、農用地,湖,住宅地,森林の順に高かった。畜舎近傍で観測されたNH濃度は夏季より冬季の方が高く、気温に依存する揮発プロセスに基づくNH排出量の季節変化と異なった。農用地や湖のNH濃度と気象要素との比較から、排出源からのNHの移流の季節変化の重要性が示唆された。湖上のNHの乾性沈着量を推定したところ、全窒素の湿性沈着量を上回る可能性がある。湖への乾性沈着は植物プランクトンの増殖プロセスに関連することが知られており、水圏生態系の管理を行う上でNHの移流を考慮するべきである。
Cs, and their time dependence脇山 義史*; 恩田 裕一*; 吉村 和也; 五十嵐 康記*; 加藤 弘亮*
Journal of Environmental Radioactivity, 210, p.105990_1 - 105990_12, 2019/12
被引用回数：21 パーセンタイル：67.06(Environmental Sciences)This study provides the results of observations of plot-scale Cs wash-off from various land uses (two uncultivated farmlands, two cultivated farmlands, three grasslands and one forest) from 2011 to 2014. Annual Cs wash-off rate ranged from 0.0026 to 7.5% per year, and more vegetation cover resulted in lower sediment discharge. Cs concentration observed in uncultivated farmland plot decreased with time and the rate was lower than those of riverine, suggesting that contributions of Cs from the upslope area may be insignificant to that in riverine. A negative relationship between Cs concentration normalized by initial deposition amount and sediment concentration in runoff water was found. Cultivation appeared to cause enhanced soil erosion and resulted in constant relatively low Cs concentration. A contribution of coarse organic matter to Cs wash-off was suggested in the forest, which had relatively high Cs concentration and low sediment discharge.
玉村 修司*; 遠藤 亮*; 清水 了*; 岩月 輝希; 天野 由記; 大味 泰*; 五十嵐 敏文*
Journal of MMIJ, 128(10,11), p.570 - 575, 2012/10
北海道幌延地区の第四系と新第三系の声問層を帯水層とする地下水中で、微生物の競争排除則とメタン生成反応の非平衡度に基づき、ギ酸及び酢酸がメタン生成微生物の基質となっている可能性を評価した。微生物の競争排除則では、声問層を帯水層とする地下水中で酢酸が基質となっている可能性が示唆され、非平衡度による評価では、還元的なすべての地下水中で、両有機酸が基質となっている可能性が示唆された。これらのことから、還元的な環境では両有機酸がメタン生成微生物の基質となっていること、特に新第三系声問層を帯水層とする地下水中では、酢酸濃度は微生物の競争排除則により規定されている可能性が指摘された。
Hu, J.-H.*; Wang, J.-J.*; Xianlong, G.*; 奥村 雅彦*; 五十嵐 亮; 山田 進; 町田 昌彦
Physical Review B, 82(1), p.014202_1 - 014202_12, 2010/07
被引用回数：17 パーセンタイル：58.6(Materials Science, Multidisciplinary)強相関電子の最もシンプルかつ代表的な1次元引力ハバード模型をベーテ仮説に基づく密度汎関数理論とDMRG法で粒子密度・相互作用を変化させつつ詳細に調べた結果について報告する。詳細な計算の結果、一次元引力ハバードモデルの基底状態の性質は、相互作用が弱から中程度の領域では、計算量の少ないベーテ仮説法に基づく密度汎関数理論で十分に記述できることがわかった。
山田 進; 五十嵐 亮; 奥村 雅彦*; 今村 俊幸*; 町田 昌彦
応用数理, 20(2), p.132 - 147, 2010/06
本論文は、CREST及び科学研究費補助金の研究計画に従い、量子多体系のシミュレーション手法である密度行列繰り込み群(DMRG)法の並列化に関する研究成果の発表である。特筆すべき成果は、超並列計算機を想定し、問題の物理的性質を考慮した並列化手法を提案した点にあり、実際に東京大学のT2Kクラスタシステムを利用したシミュレーションにより1000を超えるコア数でも並列化の効果が得られることを確認した。この結果から、本成果は次世代計算機のような超並列計算機の性能を有効に利用するための、重要な1つの並列化の指針になることが期待される。
五十嵐 亮; 小形 正男*
Journal of Physics; Conference Series, 200, p.022019_1 - 022019_4, 2010/02
被引用回数：1 パーセンタイル：46.67(Materials Science, Multidisciplinary)We investigate a 4-state ferromagnetic Potts model with a special type of geometrical frustration on a three dimensional diamond lattice. We find that the model undergoes unconventional phase transition; half of the spins in the system order in a two dimensional hexagonal-sheet-like structure while the remaining half of the spins stay disordered. The ordered sheets and the disordered sheets stack one after another. We obtain fairly large residual entropy using the Wang-Landau Monte Carlo simulation.
Li, J.-F.*; 川合 將義*; 菊地 賢司; 五十嵐 廉*; 栗下 裕明*; 渡辺 龍三*; 川崎 亮*
Journal of Nuclear Materials, 321(2-3), p.129 - 134, 2003/09
被引用回数：14 パーセンタイル：66.94(Materials Science, Multidisciplinary)タンタルで被覆したタングステン固体ターゲットを核破砕中性子源に使う場合、接合強度が問題となる。そこで、HIP接合材の機械的強度を、微小押し込み試験と有限要素法により、評価した。接合温度を変えて試験片を作製した。亀裂はいずれの場合でも界面からタングステン側に進展した。界面に沿った亀裂はなかった。タングステンの再結晶化は強度の低下を招いた。亀裂進展に耐えた最適接合条件では、機械的強度は1000MPaを超えることがわかった。
川合 將義*; 古坂 道弘; Li, J.-F.*; 川崎 亮*; 山村 力*; Mehmood, M.*; 栗下 裕明*; 菊地 賢司; 竹中 信幸*; 鬼柳 善明*; et al.
Proceedings of ICANS-XVI, Volume 3, p.1087 - 1096, 2003/07
中性子源として最高性能を誇るタングステン固体ターゲットを実用化するため、薄板状のタンタル被覆タングステンターゲットを製作した。ポイントは熱応力を下げるため、数mmの薄板にし、かつ温度監視のために熱電対孔を設けつつ、HIPによる拡散接合で製作したことである。HIP条件は既に明らかにした条件で行い、超音波顕微鏡観察の結果、接合は完璧であった。もう一つの方法として、複雑形状に対応でき、かつタンタル厚さを薄くできる電気メッキ法も確立した。
川合 將義*; 古坂 道弘*; 菊地 賢司; 栗下 裕明*; 渡辺 龍三*; Li, J.*; 杉本 克久*; 山村 力*; 平岡 裕*; 阿部 勝憲*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 318, p.35 - 55, 2003/05
将来の核破砕施設で使用可能な、MW級の中性子源固体タングステンターゲットの開発を行った。Wを腐食から守るため、3つのコーテング技術を研究した。HIP,ろう付け,メッキである。HIP法は前報で最適化した条件が接合力の観点からも言えるかどうかを微小押し込み試験法で調べた。その結果、接合部からの亀裂発生荷重が最も高いことが証明され、確かに最適化条件であることを再確認した。たの2つの方法は、基礎的な技術としてターゲット製作に応用可能であることを示した。コーテングが無い場合のWのエロジョンを流水下で調べた。高速度ではエロージョンが発生しやすい。固体ターゲットの設計では、スラブ型と棒型を設計した。1MWターゲットの中性子特性に関する限り、固体ターゲットのほうが、水銀より優る。
五十嵐 亮; 山田 進; 町田 昌彦; 小形 正男*
no journal, ,
三角格子上のハイゼンベルグ模型の一般化として、次のハミルトニアン
を考える。ただし、
は1次元鎖方向、
はそれ以外の最隣接スピンについて和をとるとする。このモデルに対し、
を1より小さくし1次元モデルに近づけていくと、
程度で、三角格子で期待される120度構造の反強磁性秩序状態から1次元に近い基底状態に転移する、すなわち、一次元の基底状態が比較的すぐに、減少とともに実現されるとの報告がある。逆にみると、1次元に近い性質が広いパラメータ領域で実現しているとみることができる。そこで、開発中の2次元DMRG法やALPSプロジェクトの量子モンテカルロ法を用いて、多様な物理量を計算し、この1次元化現象がどのように観測されうるかを調べた結果を報告する。
山田 進; 今村 俊幸*; 奥村 雅彦; 五十嵐 亮; 町田 昌彦
no journal, ,
高温超伝導物質などの物性調査には、ミクロレベルでの大規模な計算が必要であり、その計算法の1つに密度行列繰り込み群(DMRG)法がある。DMRG法は本来1次元構造のモデル用に開発された方法であるが、実際の物質の多くの構造は2次元であり、手法を準2次元モデル用に拡張することが望まれている。しかし、高精度を保ったままDMRG法を準2次元モデル用に適用すると、計算量が指数関数的に増加する。そこで、次世代計算機の利用を想定し、モデルの物理的性質から導出される並列性を利用してDMRG法を並列化した。実際に東京大学のT2Kスーパークラスタシステムを利用して性能評価を実施し、512コアを用いた並列計算においても、並列化の効果が得られることを確認した。また、準2次元モデルを現実的な計算時間でシミュレーションすることに成功した。本発表では、これらの並列化手法と並列化性能について報告する。
五十嵐 亮; 奥村 雅彦; 山田 進; 町田 昌彦
no journal, ,
われわれのグループで開発している並列DMRG法をスピンラダー系に応用した結果を報告する。われわれのグループではDMRGを2次元格子に拡張するとき、leg数分の格子を同一に扱うことで、1次元系に近い精度を保つことできている。
の系では並列化効率の高さから、6-legまでは物性研究所システムBで計算することができた。スピンギャップが空く系では
まで計算することで、基底状態のエネルギー固有値の精度は少くとも8桁あるところまで計算ができた。また、leg数を変えて系統的に調べることで、3-leg及び5-legの系ではギャップレスで、4-leg及び6-legの系ではスピンギャップが空くという、Haldaneの予想及び量子モンテカルロ法での計算結果と一致する結果を得た。
山田 進; 今村 俊幸*; 奥村 雅彦; 五十嵐 亮; 町田 昌彦
no journal, ,
量子効果が強く第一原理計算が有効に利用できない物質群の物性を調査するシミュレーション方法の1つに密度行列繰り込み群(DMRG)法がある。高温超伝導などの興味深い現象を示す物質の多くは2次元の構造をしているため、本来1次元に粒子が並んだ量子モデル用に開発されたシミュレーション手法であるDMRG法を準2次元モデル用に拡張することが望まれている。しかし、準2次元モデル用への拡張に伴って計算量やメモリ量が指数関数的に増加するため、この拡張には並列化が必須である。そこで、本研究では超並列計算機の利用を想定し、モデルの物理的性質から導出される並列性を利用した並列化を提案した。実際に東京大学のT2Kスーパークラスタシステムで現実的な準2次元モデルを並列計算したところ、1024コアを利用しても、並列計算の効果が得られ、高速化することが確認できた。
五十嵐 亮; 奥村 雅彦; 山田 進; 町田 昌彦
no journal, ,
われわれのグループで開発している並列DMRG法をスピンチューブ系に応用した結果を報告する。今回は、1次元鎖から3-legチューブまでrung方向の結合定数を系統的に変化させた結果を報告する。rung方向に存在するフラストレーションにより、基底エネルギーの精度を出すのは困難な系ではあるが、m=4096まで繰り込み数を増やすことで、精度を6ケタまで出すことが可能になった。
山田 進; 今村 俊幸*; 奥村 雅彦; 五十嵐 亮; 町田 昌彦
no journal, ,
第一原理計算が有効に利用できない量子効果の強い物質群の物性を調査するシミュレーション手法の1つに集行列繰り込み群法(DMRG法)がある。このDMRG法は本来1次元の格子モデル用に開発された方法である。しかし、高温超伝導などの興味深い現象を示す物質の多くは2次元構造をしているため、DMRG法を準2次元モデル用に拡張することが望まれている。しかし、高精度を保ったまま、DMRG法を準2次元モデル用に拡張すると計算量やメモリ使用量が指数関数的に増加するため、2次元化のためには並列計算が必須となる。そこで、発表者らは、物理モデルの並列性を利用し、次世代計算機のような超並列計算の利用を想定した並列計算手法を提案した。実際に、東京大学のT2Kクラスタシステムを利用して準2次元モデルを並列計算したところ、1000コアを超える並列計算においても、並列化の効果が得られ、高速化することが確認できた。この結果から、本並列計算手法が超並列計算機向きであることが示せた。
山田 進; 奥村 雅彦; 五十嵐 亮; 町田 昌彦
no journal, ,
量子効果が強く第一原理計算が有効に利用できないミクロレベルの物性のシミュレーションに有効な手法に密度行列繰り込み群(DMRG)法がある。このDMRG法を用いて、一粒子励起スペクトルなどのより詳細な物理量を計算する方法として動的DMRG法が提案されている。この動的DMRG法では複素対称行列を係数に持つ連立一次方程式を計算する必要があり、方程式を変形して係数行列を変形実対称行列にして、CG法で計算するのが一般的である。しかし、この変形により行列の性質が悪くなるため、多くの計算時間を必要とする。そこで、発表者らは複素対称行列を係数に持つ連立一次方程式を直接計算できるCOCG法を採用した。実際の数値計算の結果から、COCG法を用いると、これまでのアルゴリズム(CG法)の数分の1の計算時間で連立一次方程式を計算できることを確認した。また、この高速化により全体の計算時間が半分以下に減少することも確認した。
五十嵐 亮; 奥村 雅彦; 山田 進; 町田 昌彦
no journal, ,
We obtain the detailed ground state phase diagram of the asymmetric 
spin tube up to 6 legs using the two-dimensional density-matrix renormalization-group method. Spin gap is observed for the symmetric tube regardless of the leg size, but 3- and 5-leg system becomes gapless when one of the asymmetric interchain (rung) interaction is turned off. We determine the phase boundary between the spin gap phase and the gapless phase and discuss the leg-size dependence of the full gap region.
五十嵐 亮; 奥村 雅彦; 山田 進; 町田 昌彦
no journal, ,
われわれのグループで開発している並列化DMRG法を拡張し、複数固有値を精度よく計算できるようになった。これを利用し、6本鎖までのスピンチューブ系に関するギャップ構造と励起状態の縮退の構造について、系統的に調べた結果を報告する。
