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論文

Analysis of resonant inelastic X-ray scattering at the $$K$$ edge in NiO

高橋 学*; 五十嵐 潤一*; 野村 拓司

Physical Review B, 75(23), p.235113_1 - 235113_9, 2007/06

 被引用回数:18 パーセンタイル:60.76(Materials Science, Multidisciplinary)

反強磁性体NiOのNi$$K$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱スペクトルの理論解析を行った。反強磁性基底状態をHartree-Fock近似で求め、内殻正孔によるポテンシャルをBorn近似で扱い、電子相関の効果を乱雑位相近似で扱った。結果として実験結果で得られているスペクトル形状とその光子波数変化依存性が定量的に説明される。

論文

遷移金属化合物における共鳴非弾性X線散乱の理論

野村 拓司; 五十嵐 潤一*; 高橋 学*

放射光, 20(3), p.171 - 179, 2007/05

最近、高輝度放射光を利用することにより、遷移金属化合物などのいわゆる相関の強い電子系における電子励起スペクトルが観測されている。特に、硬X線領域での遷移金属$$K$$吸収端における共鳴非弾性X線散乱(RIXS)実験により、光子の波数変化に依存した励起スペクトルが観測されている。本稿では、最近著者たちによって作られたRIXSの微視的理論を解説する。そこでは、散乱スペクトルが遷移金属$$d$$電子の動的密度相関関数に関係付けられることが重要である。幾つかの遷移金属酸化物で観測されているスペクトルの形状及びその波数依存性が半定量的に説明される。

論文

Anisotropy of resonant inelastic X-ray scattering at the $$K$$ edge of Si; Theoretical analysis

西川 裕規; 薄田 学; 五十嵐 潤一*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(11), p.3171 - 3176, 2004/11

 被引用回数:3 パーセンタイル:26.48(Physics, Multidisciplinary)

シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱を、移行運動量,入射光エネルギー,入射光偏光を変化させて理論的に研究した。シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱の異方性の存在を確認し、シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱の実験結果に定量的な説明を提供した。シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱のスペクトルの形状の含意を明らかにした。その結果、シリコンのK吸収端での共鳴非弾性X線散乱は、シリコンの価電子バンドの分散を反映して異方性を持つことが理論的に確認できた。またシリコンの内殻寿命幅は、異方性を持つにはかろうじて小さいが、スペクトルから価電子バンドの分散を決めるには大きいことがわかった。シリコン等の半導体,バンド絶縁体の共鳴非弾性X線散乱のスペクトルが異方性を持つための条件は、中間状態での寿命と伝導電子バンドの底の構造で決まることを提示し、一般的に半導体,バンド絶縁体の共鳴非弾性X線散乱のスペクトルが異方性を持つことは困難な傾向にあることがわかった。

論文

Magnetic resonant X-ray scattering at the Ga $$K$$ edge in UGa$$_3$$; A Band theoretical approach

薄田 学; 五十嵐 潤一*; 小玉 祥生*

Physical Review B, 69(22), p.224402_1 - 224402_5, 2004/06

 被引用回数:20 パーセンタイル:65.82(Materials Science, Multidisciplinary)

UGa$$_3$$のGa-$$K$$吸収端における磁気共鳴X線散乱スペクトルを、局所密度近似によるバンド計算に基づいて理論解析した。その結果、Ga$$4p$$バンドの軌道分極が起源となって磁気共鳴散乱スペクトルが得られることがわかった。そのGa$$4p$$バンドの軌道分極は、隣接するUサイトの$$5f$$バンドの大きな軌道分極によって誘起されたものであり、したがって、Ga-$$K$$吸収端における磁気共鳴散乱スペクトルは隣接Uサイトの軌道分極と密接に関係していると言える。

論文

Resonant inelastic X-ray scattering at the K edge of Ge

西川 裕規; 薄田 学; 五十嵐 潤一*; 小路 博信*; 岩住 俊明*

Journal of the Physical Society of Japan, 73(4), p.970 - 975, 2004/04

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.22(Physics, Multidisciplinary)

GeのK吸収端のエネルギーは硬X線領域に属する。したがってGeの電子系と電磁場の間での運動量移行は無視できなくなる。そこで共鳴X線非弾性散乱スペクトルの散乱ベクトル依存性の有無が興味の対象となる。以上述べたことを動機としてGeのK吸収端での共鳴X線非弾性散乱の実験とその理論解析を行った。結果として実験結果と理論解析はよい一致を示した。またGeの場合、共鳴X線非弾性散乱スペクトルの散乱ベクトル依存性はほとんど無いことが実験,理論的に確認された。これは内殻電子の寿命幅がGeの伝導バンド幅と等しいことによって共鳴X線非弾性散乱スペクトルが価電子バンドのp電子の状態密度の重ね合わせで書けるという事由によることが理論的にわかった。一般的に言って、硬X線領域での共鳴X線非弾性散乱の実験で価電子バンドの分散を決定するのは難しいと結論した。

論文

${it ab-initio}$ calculation of magnetic resonant X-ray scattering spectra in NiO

薄田 学; 高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 69(1), p.014408_1 - 014408_7, 2004/01

 被引用回数:11 パーセンタイル:49.58(Materials Science, Multidisciplinary)

この論文では、反強磁性体NiOのNi原子$$K$$吸収端における磁気共鳴X線散乱スペクトルを第一原理計算に基づいて解析した結果を報告している。散乱振幅の計算では、共鳴過程における双極子遷移及び四重極子遷移を考慮し、また非共鳴散乱振幅も考慮した。スピン軌道相互作用を通して非占有バンドが軌道分極することにより磁気散乱スペクトルが現れることを計算から明らかにした。

論文

X-ray magnetic circular dichroism at the ${it K}$ edge of Mn$$_{3}$$GaC

高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 67(24), p.245104_1 - 245104_5, 2003/06

 被引用回数:23 パーセンタイル:70.65(Materials Science, Multidisciplinary)

Mn$$_{3}$$GaC強磁性相のK端におけるX線磁気円二色性の起源を、第一原理計算に基づき研究した。LDAに基づき、スピン軌道相互作用を取り入れて、Mn及びGaのK端におけるスペクトルを計算し、実験とよく一致する結果を得た。スペクトルの構造のそれぞれに対応する過程を解析し、p状態の軌道分極の機構をはっきりさせた。また、総和則を導いた。

論文

Resonant X-ray scattering in KCuF$$_{3}$$

高橋 学*; 五十嵐 潤一

Physica B; Condensed Matter, 329-333(Part2), p.870 - 871, 2003/05

 被引用回数:2 パーセンタイル:15.17(Physics, Condensed Matter)

KCuF$$_{3}$$におけるCu K 吸収端における共鳴X線散乱を、LDA+U近似をもちいたバンド計算に基づき研究した。格子歪みはインプットパラメーターとして取り扱った。K-吸収端のまわりの光子エネルギーの関数として、実験スペクトルをよく再現する結果を得た。スペクトルは磁気秩序や軌道秩序とはほとんど関係なく、おもにヤーンテラー歪みの大きさに依存することが明らかになった。

論文

Magnetic resonant X-ray scattering in KCuF$$_{3}$$

高橋 学*; 薄田 学; 五十嵐 潤一

Physical Review B, 67(6), p.064425_1 - 064425_7, 2003/02

 被引用回数:21 パーセンタイル:68.27(Materials Science, Multidisciplinary)

KCuF$$_{3}$$におけるCuのK端での磁気共鳴X線散乱スペクトルを第一原理計算から求めた。フルポテンシャルLAPW法を用いて、格子歪みは実験から得られたものを入力した。スピン軌道相互佐用を考慮することで、磁気秩序に対応する超格子点でのブラッグ強度の実験結果を良く再現する結果を得た。また、軌道秩序に対応する超格子点でのブラッグ強度もよく再現でき、その強度が格子歪から来ていることを明らかにすることができた。

論文

Photofission of $$^{209}$$Bi at intermediate energies

羽場 宏光; 笠岡 誠*; 五十嵐 学*; 鷲山 幸信*; 松村 宏*; 大浦 泰嗣*; 柴田 誠一*; 坂本 浩*; 古川 路明*; 藤原 一郎*

Radiochimica Acta, 90(7), p.371 - 382, 2002/08

 被引用回数:2 パーセンタイル:17.07(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

最大エネルギー(E$$_{0}$$)=450-1100MeVの制動放射線を$$^{209}$$Bi標的に照射し、生成核質量数領域56$$leq$$A$$leq$$135において総計63核種の光核分裂収率を測定した。これらの収率値に、most probable charge(Z$$_{p}$$)をAの一次関数Z$$_{p}$$=RA+S,分布の半値幅FWHM$$_{CD}$$をAによらず一定と仮定したガウス関数を最小二乗フィットさせ荷電分布を求めた。Z$$_{p}$$並びにFWHM$$_{CD}$$値は、E$$_{0}$$$$geq$$600MeVで変化せず一定でR=0.421$$pm$$0.001, S=0.6$$pm$$0.1, FWHM$$_{CD}$$=2.1$$pm$$0.1c.d.であった。これらの荷電分布パラメータを基に収率データがある質量数で質量収率を求めた。得られた対称的質量収率分布はガウス関数で再現でき、その半値幅(FWHM$$_{MD}$$)とmost probable mass(A$$_{p}$$)はそれぞれFWHM$$_{MD}$$=33$$pm$$1m.u.,A$$_{p}$$=96$$pm$$1m.u.であった。本研究で得られた$$^{209}$$Biの荷電分布,質量収率分布は、$$^{197}$$Auの同様の実験結果並びに光子誘起核内カスケード理論計算PICA3/GEM(Photon-induced Intranuclear Cascade Analysis code combined with the Generalized Evaporation Model)と比較しながら議論する。

論文

特集: わが国における原子力計算コード開発の現状

石川 寛; 五十嵐 信一; 桂木 学; 大西 忠博*; 宮坂 駿一; 大竹 巌*; 門田 一雄*; 菱田 久志*; 佐野川 好母; 幾島 毅; et al.

日本原子力学会誌, 17(7), p.329 - 348, 1975/07

表題の件につき原子力コード委員会を中心に特集記事作成を依頼され、まとめたものである。各データおよび炉定数,中性子の拡散と輸送,遮蔽,燃焼および燃料サイクル,動特性および制御,熱流力,構造解析,工学的安全性,燃料挙動,環境安全性,運転監視,炉心管理,核融合について述べた後、将来の展望について述べている。

特許

再結合装置

日野 竜太郎; 寺田 敦彦; 上地 優; 西畑 保雄

毛利 智聡*; 平田 慎吾*; 五十嵐 実*; 佐藤 学*

特願 2014-205637  公開特許公報  特許公報

【課題】放射性廃棄物貯槽等のようにその内部空間領域が狭く且つ気密性が求められる設備への設置に適した水素と酸素との触媒式の再結合装置の提供。 【解決手段】容器50に取り付けて容器内部で発生した水素を触媒を用いて酸素と結合するための再結合装置1であって、容器50から流入した水素および酸素を含むガスがその内部を流通する第一の筒状体2と、第一の筒状体2の出口に連結され、第一の筒状体2から流入したガスを容器50に戻す戻し部3とを備え、第一の筒状体2が、入口側に水素と酸素とを結合する触媒部9を有している。

特許

再結合装置

日野 竜太郎; 寺田 敦彦; 上地 優; 西畑 保雄

毛利 智聡*; 平田 慎吾*; 五十嵐 実*; 佐藤 学*

特願 2014-205635  公開特許公報  特許公報

【課題】装置全体の小型化を図ることができる触媒式の再結合装置を提供する。 【解決手段】水素と酸素を含む処理対象ガスを導入して水素と酸素を再結合する触媒部3と、触媒部3により処理された後の処理対象ガスがその内部を流通する筒状部2とを備える。

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