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竹澤 宏樹*; Tuya, D.; 小原 徹*
Nuclear Science and Engineering, 195(11), p.1236 - 1246, 2021/11
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)本研究では、モンテカルロ法による中性子輸送計算を用いて、遅発中性子による核分裂反応を多領域積分型動特性コード(MIK)に導入するための新しい方法を紹介する。第一に、遅延中性子を含む積分型動特性モデル(IKM)を前進オイラー離散化法によって解くことが時間ステップ数の観点から可能であることを確認した。これは、離散化したIKMにおいて遅発中性子の放出の遅れを反映させるために放射性崩壊の法則を用いて行うことが可能である。第二に、即発中性子と遅発中性子による二次核分裂の累積分布関数を計算するために、モンテカルロ法に基づく新しい手法を導入した。これらの関数は離散化IKMに必要である。Godiva炉を用いた予備検証の結果、新しいモンテカルロ法に基づいた方法の適用性を確認した。
北垣 徹; 星野 貴紀; 矢野 公彦; 岡村 信生; 小原 宏*; 深澤 哲生*; 小泉 健治
Journal of Nuclear Engineering and Radiation Science, 4(3), p.031011_1 - 031011_7, 2018/07
Evaluation of fuel debris properties is required to develop fuel debris removal tools for the decommissioning of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (1F). In this research, the mechanical properties of cubic (U,Zr)O samples containing 10-65% ZrO are evaluated. In case of the (U,Zr)O samples containing less than 50% ZrO, Vickers hardness and fracture toughness increased, and the elastic modulus decreased slightly with increasing ZrO content. Moreover, all of those values of the (U,Zr)O samples containing 65% ZrO increased slightly compared to (U,Zr)O samples containing 55% ZrO. However, higher Zr content (exceeding 50%) has little effect on the mechanical properties. This result indicates that the wear of core-boring bits in the 1F drilling operation will accelerate slightly compared to that in the TMI-2 drilling operation.
nanocubes by solvothermal synthesis米田 安宏; 小原 真司*; 中島 光一*; 永田 肇*; 和田 智志*
Japanese Journal of Applied Physics, 54(10S), p.10NC01_1 - 10NC01_6, 2015/10
被引用回数：4 パーセンタイル：18.63(Physics, Applied)高エネルギーX線回折実験で得られたデータを元に、2体相関分布関数法を用いてソルボサーマル法で合成されたニオブ酸カリウム(KNbO)ナノパウダーの局所構造解析を行った。ナノ粒子の局所構造は原子揺らぎのために平均構造とは一致していないことがわかった。平均構造は正方晶系でありながら、局所構造は菱面体晶構造を有し、ニオブ原子がNbO
八面体ユニットの中心位置からずれており、この原子変位はアニールによる粒成長後も保持されていた。
modulated by Mn substitution米田 安宏; 小原 真司*; 野口 祐二*; 宮山 勝*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 40(1), p.29 - 32, 2015/03
積層型セラミッックコンデンサとして広く用いられている強誘電体材料のチタン酸バリウム(BaTiO)は特性向上のための添加物ドーピングが研究されている。特にマンガン(Mn)はBaTiOの特性を大きく向上させる添加物として重要である。しかしながらMnは酸素欠損などの周囲の状況によって、その働きが大きく異なるため、Mn添加効果を正しく評価することは困難であった。しかしながら近年、酸素空孔がコントロール可能な作成法が実現し、Mnの添加効果を正確に評価できるサンプルが入手できるようになった。そこで、BaTiOにドープされたMnの価数をX-ray absorption fine structure (XAFS)を用いて決定し、添加物効果がもたらす構造変化を2体相関分布関数法を用いて検討した。その結果、MnはTiと同じ4価でドープされMn添加は局所構造に大きな影響を与えていることがわかった。
TiO
( = Sr, Ba, Pb)米田 安宏; 小原 真司*
Ferroelectrics, 485(1), p.34 - 41, 2015/00
被引用回数：3 パーセンタイル：14.69(Materials Science, Multidisciplinary)放射光X線を用いた全散乱回折データには長距離レンジと短距離レンジ双方の構造情報が含まれている。強誘電体の場合はさらにドメイン構造のため平均構造と局所構造との間にずれが生じる。2体相関分布関数法(PDF)を用いた局所構造解析は強誘電体のメカニズムを理解するために有用である。今回、我々はペロブスカイト酸化物強誘電体に対してPDF解析を適用した。特にチタン酸バリウム(BaTiO)において、熱振動のために局所歪が平均構造に埋もれる秩序-無秩序型の相転移機構が明らかとなった。PDF解析を用いることでペロブスカイト酸化物の種々の不安定性の解明を試みた。
米田 安宏; 小原 真司*; 永田 肇*; Fu, D.*; 竹中 正*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 39(4), p.455 - 458, 2014/12
Nb系ペロブスカイト酸化物は豊田中央研究所で開発されたLF4に代表されるように非常に大きな自発分極を有する強誘電体材料の有力なエンドメンバーである。しかしながら、LF4のような特性を示す材料の発見がごく最近であるため、その特性発現機構は未だ明らかにはされていない。また、Nb系ペロブスカイト酸化物はAサイトにアルカリ金属を有するために合成が困難で、良質のサンプルを得ることが困難であった。近年、合成法の改善により各種のNb系ペロブスカイト酸化物の高品位サンプルが入手できるようになった。そこで、これらのNb系ペロブスカイト酸化物の中から、NaNbO, KNbO、およびAgNbOの3種類のNb系ペロブスカイト化合物を選択し、2体相関分布関数法(pair-distribution function: PDF)を用いた局所構造解析を行うこととした。これらの局所構造は、平均構造で概ね再現できる。しかし、Nbが占める
サイト周辺の相関が非常に強固であり、
サイトを占めるアルカリ金属のイオンサイズに応じて相関長が変化することがわかった。
and KNbO solid solution米田 安宏; 小原 真司*; 熊田 伸弘*; 和田 智志*
Japanese Journal of Applied Physics, 53(9S), p.09PD01_1 - 09PD01_5, 2014/09
被引用回数：3 パーセンタイル：13.42(Physics, Applied)チタン酸バリウム(BaTiO, BT)とニオブ酸カリウム(KNbO)は共にペロブスカイト構造を有する 強誘電体でほぼ同じ逐次相転移を起こすことが知られている。スレーターモードとして知られるBサイトイオンのオフセンターシフトを分極発現機構に持つBTに対し、アクセモードと呼ばれるBサイトイオンを含む八面体の回転モードを分極発現機構に持つKNはBサイトのNbと酸素の相関が非常に強く、Nbサイトのネットワークがペロブスカイト構造を形成している。BTとKNは同じペロブスカイト構造を有していながら、局所的には異なるネットワーク構造で形成されている。このように、異なるネットワーク構造を持つ物質で混晶を作製した場合、どのような局所構造が現れるのか、興味が持たれる。BT-KN混晶の高エネルギーX線回折とBa-L3吸収端XAFSを行い、局所構造解析を行った。BTとKNは局所構造に類似性が認めら れるが、固溶化が進むにつれて局所構造が変調 を受けることがわかった。その局所構造の変調の原因として、ドメインサイズの微小化によってドメイン内部の強誘電的な相関が弱められたことが考えられる。
米田 安宏; Fu, D.*; 小原 真司*
Journal of Physics; Conference Series, 502(1), p.012022_1 - 012022_4, 2014/04
被引用回数：12 パーセンタイル：97.58(Materials Science, Multidisciplinary)斜方晶ペロブスカイト構造を有する物質は、強誘電体や磁性体に多く見られるが、Pb(Zr,Ti)OやLaMnOなどでは、温度変化や圧力変化に伴う相転移を理解するために、従来的な結晶構造解析だけでなく、局所構造解析を併用することによって相転移発現機構が正しく理解されることが示されている。今回、われわれは室温において斜方晶構造を持つNaNbOの局所構造解析を高エネルギーX線を用いた2体相関分布関数法で行った。その結果、NaNbOは200Kで典型的な秩序-無秩序型の相転移を起こしていることがわかった。NaNbOは定温領域で2相共存状態があるという報告もあるが、このような複雑な相転移的機構は秩序-無秩序型の相転移的によって引き起こされている。
nanoparticles米田 安宏; 小原 真司*; 加藤 一実*
Japanese Journal of Applied Physics, 52(9), p.09KF01_1 - 09KF01_5, 2013/09
被引用回数：8 パーセンタイル：34.56(Physics, Applied)ナノサイズのチタン酸バリウム粒子の構造を高エネルギーX線回折を用いた2体相関分布関数法、及びX線吸収微細構造を用いて評価した。ナノサイズ粒子はいずれも平均構造は自発分極の発生を許さない常誘電的な構造であるが、局所的にはよくオーダーした強誘電的なペロブスカイト構造を有していることがわかった。また、粒子サイズだけでなく、モフォロジーも強誘電性の発現に寄与していることが示された。
and TbFe米田 安宏; 小原 真司*; 伊藤 真義*; 阿部 浩之; 竹内 光明*; 内田 裕久*; 松村 義人*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 38(1), p.109 - 112, 2013/03
超磁歪材料であるSmFe及びTbFeの局所構造解析を高エネルギーX線を用いた2体相関分布関数法(atomic pair-distribution function: PDF)によって行った。SmFeやTbFeの磁歪特性はイオン照射によってコントロールすることができるが、そのメカニズムを明らかにすることができた。イオン照射はSmFe及びTbFeのFe-Feの相関に作用し、Fe-Feの相関を選択的に分断する。これによってFe-FeのネットワークからSm-Sm及びTb-Tbのネットワークへと結晶構造の担い手が変化する。これによって磁歪特性が制御できることを示した。
WO米田 安宏; 小原 真司*; 武田 博明*; 鶴見 敬章*
Japanese Journal of Applied Physics, 51(9), p.09LE06_1 - 09LE06_6, 2012/09
被引用回数：14 パーセンタイル：51.32(Physics, Applied)高エネルギーX線回折で得られた2体相関分布関数を用いて層状化合物であるBiWOの局所構造解析を行った。BiWOは660
Cで相転移を起こすが、この時の平均構造の変化が非常に小さいために相転移機構がよくわかっていない。高エネルギーX線回折を用いて得られた平均構造は室温では
構造で660C以上では
構造であった。しかし、両者の原子位置は非常によく似ており、Bragg反射の分裂や消滅は観測することができなかった。局所構造解析を行ったところ、平均構造のでもでも実験的に得られた2体相関分布関数を再現することはできなかった。そこで、層方向にBiを平均構造からシフトさせたところ、実験データと非常に良い一致を得ることができた。また、このBiの平均構造からのシフトは660C以上で消失しており、相転移とかかわりがあることは明らかである。BiWOは層状化合物であるため、BiO layerとWO layerとで異なったコヒーレント長を持っている。このコヒーレント長の変化を2体相関分布関数によって可視化することに成功した。
phases using high-energy X-ray diffraction米田 安宏; 吉井 賢資; 小原 伸司*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 37(1), p.73 - 76, 2012/03
AgNbOは高周波領域の強誘電体材料として使われているAg(Nb,Ta)Oのエンドメンバーである。室温近傍で非常に複雑な相転移を起こし、構造も未だ決定していない。そこで、高エネルギーX線回折を行い、消衰効果が小さい事利用して、multiple scatteringを観測し、相転移系列を明らかにするとともに、得られた粉末X線パターンのrefinementを行った。その結果、低温領域に隠されたrhombohedral相があることが示唆された。したがって、AgNbOの相転移系列はPb(Zr,Ti)と同じあることがわかった。
小原 智史; 若井 隆純; 浅山 泰; 山田 芳之*; 中澤 崇徳*; 山崎 政義*; 本郷 宏通*
鉄と鋼, 96(4), p.172 - 181, 2010/04
高クロム鋼の高温強度特性の長時間安定性の向上に向けた検討として、既存高クロム鋼に対し広範囲かつ系統的に変化させた熱処理を施し、クリープ破断特性に及ぼす熱処理の影響について評価した。また、それら熱処理の影響の長時間有効性について検討するとともに、FBR用高クロム鋼の熱処理条件の最適化に向けた検討を行った。
O
早川 弘毅*; 森本 昌規*; 池田 直*; 米田 安宏; 小原 真司*; 吉井 賢資; 松尾 祥史*; 道内 尊正*; 森 茂生*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 34(1), p.51 - 54, 2009/05
最近われわれは、LuFeOが、鉄3d電子の局在化により強誘電性を示す新規なタイプの強誘電体であると報告したが、この物質の詳細な性質はいまだわかっていないことが多い。このことを鑑み、本研究では、LuFeOに対し高エネルギー放射光X線を用いた局所構造解析を行った。Pair-distribution functionに対するフィッティングの結果、強誘電相における局所構造は、これまで報告されている結晶構造とは異なり、ルテチウム原子が変位した構造を持っていることがわかった。このことは、この物質の結晶構造を再検討する必要性を示す。また、局所構造解析の結果を誘電率測定・磁化測定や電子線回折などから得られた結果とあわせて議論し、LuFeOの性質を明らかにすることを試みる。
-BaTiO mixture米田 安宏; 吉井 賢資; 小原 真司*; 喜多川 修二*; 森 茂生*
Japanese Journal of Applied Physics, 47(9), p.7590 - 7594, 2008/09
被引用回数：24 パーセンタイル：64.31(Physics, Applied)BiFeOとBaTiOを固溶させた(1-
)BiFeO-BaTiOに関しては、Kumarによって室温での構造が=0.33近傍でcubic構造となり、誘電率が増加することが報告されている。また、この混晶の電子顕微鏡観察が森らによって行われており、=0.33の試料では電子回折パターンに散漫散乱が現れ、暗視野像においてツイードパターンが観察されることが報告された。平均構造がcubicであるにもかかわらず、何だかの強誘電的ドメインが観察されるということは、長距離構造には現れないローカルな強誘電性発現機構が存在することを示している。そこで、高エネルギーX線回折で得たデータを元にpair-distribution function解析を行うことで、(1-)BiFeO-BaTiOの局所構造を明らかにし、強誘電的性質とのかかわりを示すことを試みた。その結果、BiO
ポリヘドロンはBiのlone-pair電子のために歪んだ構造をしており、この局所的な歪みが分極発現機構となっていることがわかった。
山口 彰*; 高田 孝*; 大島 宏之; 小原 吉武*
Proceedings of 16th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-16) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/05
ナトリウム冷却高速炉の蒸気発生器伝熱管が破損すると、高圧の蒸気がナトリウム中に噴出しナトリウム-水反応を引き起こす。このためナトリウム-水反応は高速炉の設計基準事故となっている。本研究では、新しい解析コードを開発するとともに、数値シミュレーションと実験によって、対向流拡散火炎におけるナトリウム-水反応現象の解明を行っている。これまでの実験と解析の比較において誤差が発生しているがこれは解析に使用した化学反応の仮定が原因と考えられる。さらなる測定精度向上と原因追求のため、安定かつ広い化学反応領域を維持する方法として、減圧実験を提案した。
山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.
Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01
被引用回数：51 パーセンタイル：71.25(Biochemistry & Molecular Biology)ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。
-ray study of the neutron-rich nuclei of 
U, 
Pu, and 
Cm produced by the (
O, 
O) reaction石井 哲朗; 重松 宗一郎*; 牧井 宏之; 浅井 雅人; 塚田 和明; 豊嶋 厚史; 松田 誠; 牧嶋 章泰*; 静間 俊行; 金子 順一*; et al.
Physics of Atomic Nuclei, 70(8), p.1457 - 1461, 2007/08
被引用回数：9 パーセンタイル：56.38(Physics, Nuclear)中性子過剰核U, Pu, Cmの励起準位構造をインビーム線分光法により研究した。これらの原子核は、原子力機構・東海タンデム加速器施設において、
U, 
Pu, 
Cm(O, O) 2中性子移行反応により生成した。Si 
-
検出器を用いて散乱粒子Oを識別し、さらにOの運動エネルギーを選択することにより、残留核U, Pu, Cmの脱励起線を同定した。線測定の結果より、これらの原子核の基底回転バンドを12
状態まで確立した。回転バンドの慣性能率より、中性子数152の変形閉殻が陽子数96のCmまでは存在し、陽子数94のPuでは消失することを明らかにした。
SbTe
; Ring statistics analogy between the crystal and amorphous states小原 真司*; 加藤 健一*; 木村 滋*; 田中 均*; 臼杵 毅*; 鈴谷 賢太郎; 田中 宏志*; 守友 浩*; 松永 利之*; 山田 昇*; et al.
Applied Physics Letters, 89(20), p.201910_1 - 201910_3, 2006/11
被引用回数：203 パーセンタイル：97.87(Physics, Applied)アモルファス-結晶相変化型記録(DVD)材料として代表的なアモルファスGeSbTeの3次元的原子配置を放射光X線回折と逆モンテカルロシミュレーションによって明らかにした。その結果、アモルファスGeSbTeの構造は、4と6の偶数個の原子がつくるリングから成り立っており、GeSbTe結晶がNaCl型で4員環(4角形)のみからなることと類似している。一方、あまり相変化記録速度の速くないアモルファスGeTeでは、Ge-Ge結合が優先的にできてしまうために奇数個の原子からなるリングも多数存在する。こうした結晶とのトポロジカルな類似性がアモルファスGeSbTeの相変化(結晶化)速度を速め、DVD材料として適当とならしめていることが明らかになった。
Nb)O ferroelectrics米田 安宏; 鈴谷 賢太郎; 水木 純一郎; 小原 真司*
Journal of Applied Physics, 100(9), p.093521_1 - 093521_4, 2006/11
被引用回数：12 パーセンタイル：42.56(Physics, Applied)鉛系ペロブスカイトPb(InNb)Oは、結晶作製後のポストアニールによって反強誘電性やリラクサー性を示し、その巨大な誘電率と大きな電気機械結合係数を利用したデバイスの作製が試みられている。一方で、リラクサー状態では結晶構造が強誘電性を許されないCubic構造であるため、強誘電性発現機構が未だ解明されていない。われわれはこの物質の局所構造に注目し、高エネルギーX線回折を用いたPair-distribution function(PDF)解析によって、局所構造を調べた。その結果、リラクサー状態の平均構造はCubicであるが、局所構造では鉛が大きく変位しており、分極を発生していることがわかった。またこの鉛の変位はランダムであり、リラクサー特有のランダムフィールドも、この鉛の動きによって生じていることがわかった。
