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榊原 博; 青木 伸廣; 武藤 雅祐; 小田部 隼; 高橋 謙二*; 藤田 直幸*; 檜山 和彦*; 鈴木 宏和*; 鴨川 敏幸*; 横須賀 徹*; et al.
JAEA-Technology 2020-020, 73 Pages, 2021/03
JAEA-Technology-2020-020.pdf:8.26MB
高速増殖原型炉もんじゅでは、現在、廃止措置が進められており、その第一段階として、炉心に装荷している燃料を取り出す工程がある。炉心の燃料集合体は、エントランスノズルが炉心支持板の連結管に挿入され自立しており、周辺の集合体によりパッド部を介して支え合い炉心体系を維持する構造となっている。そのため、燃料を取り出した場所に模擬燃料集合体を装荷し、燃料集合体を安定させる必要があった。このような背景を受け、もんじゅ炉心燃料集合体の製造経験のあるプルトニウム燃料技術開発センターへ、もんじゅ側から模擬燃料集合体の製造依頼があり、製造を行った。この報告書は、装荷する模擬燃料集合体の設計、製造、出荷について報告するものである。
7 reconstruction朝岡 秀人; 山崎 竜也; 横山 有太; 山口 憲司
Journal of Crystal Growth, 378, p.37 - 40, 2013/09
被引用回数：3 パーセンタイル：31.93(Crystallography)Siなど半導体最表面は、表面ダングリングボンドの数を減少させるように独自の再構成構造を示すことから、バルクとは異なる独自のストレスが存在すると考えられている。われわれはSi(111)77再構成表面に水素終端処理を施すことによって11バルク構造を作製し、最表面構造の違いによるストレスの実測を試みた。その結果、Si(111)77再構成構造に存在する引張応力を捉えることに成功した。
横山 有太; 山崎 竜也; 朝岡 秀人
Journal of Crystal Growth, 378, p.230 - 232, 2013/09
被引用回数：2 パーセンタイル：23.64(Crystallography)特異な1次元構造を有するSi(110)-162シングルドメイン表面へGe原子を少量蒸着した場合のGeナノクラスター形成初期過程を走査トンネル顕微鏡により計測した。Si表面温度が室温の場合、Geを蒸着しても表面形状はほとんど変化しない。一方、およそ973Kで長時間加熱すると、Si表面にピラミッド型のGeナノクラスターが形成されるとともに、表面構造が162シングルドメインからダブルドメインへと変化した。これは、Geクラスター形成により表面にストレスが生じ、このストレスを解消するためによりエネルギー的に安定なダブルドメインに表面構造が変化したためであると考えられる。このように、少量のナノクラスターが形成されることで表面構造が変化することは非常に興味深い現象であり、今後の低次元ナノ構造作製に応用できると考えられる。
朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 山口 憲司; 社本 真一; Filimonov, S.*; 末光 眞希*
Surface Science, 609, p.157 - 160, 2013/03
被引用回数：1 パーセンタイル：4.97(Chemistry, Physical)Biサーファクタントを利用したGe/Si(111)ヘテロ成長過程において、レーザーによる基板のたわみを実測したストレス遷移と、電子線を利用したRHEEDの同時測定を行った。その結果、Bi終端構造と比較したSi再構成構造に内在する表面ストレス,層状成長過程で、原子層1層ごとに圧縮,緩和を繰り返すストレス遷移を捉えることに成功した。
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.
Chinese Journal of Physics, 50(2), p.161 - 170, 2012/04
The construction of a new polarized neutron reflectometer is now in progress at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). MLF has the world's brightest pulsed neutron and muon sources (JSNS and MUSE). The user program of MLF has been already started in 2008, and now nine neutron and two muon spectrometers are in operation. Installation of the new reflectometer was expected to be completed in March 2011. However, the construction was interrupted by the massive earthquake hitting northeast Japan, including Tokai-mura where J-PARC is located. We expect to restart the user program of the new polarized neutron reflectometer at the beginning of next year (2012).
山崎 竜也; 朝岡 秀人; 田口 富嗣; 山本 春也; 山崎 大; 丸山 龍治; 武田 全康; 社本 真一
Thin Solid Films, 520(8), p.3300 - 3303, 2012/02
被引用回数：2 パーセンタイル：10.02(Materials Science, Multidisciplinary)Si基板との格子不整合の緩衝域として水素単原子バッファー層を挿入し、大きな格子不整合を克服した薄膜成長に成功した。このユニークな薄膜成長を可能にする界面の構造解析を目的とし、薄膜成長後の界面における水素層の存在を、中性子反射率測定と共鳴核反応分析法により捉えることができたので、それら複合解析の結果を発表する。
山崎 竜也; 山崎 大; 朝岡 秀人; 田口 富嗣; 社本 真一; 豊島 安健*
表面科学, 31(8), p.380 - 385, 2010/08
新機能物質を用いた高集積化デバイス構造の作製には、格子不整合を克服できる新たなヘテロエピタキシー法の開発が重要である。Si基板上にSrTiO
(高誘電体ゲート絶縁膜)を形成する際、そのテンプレートとなるSr層の単結晶成長は、Siとの大きな格子不整合のため困難となっていた。それに対してわれわれは、Si表面を水素終端しておくことにより、Siと12%の格子不整合を克服してSr単結晶のヘテロエピタキシャル成長に成功した。そこで大きな格子不整合を克服させた具体的な界面構造に関して検討を行った。1原子層の水素がかかわる埋もれたヘテロ界面構造の検討のため、水素終端Si基板上にSrを蒸着させながら多重内部反射フーリエ変換赤外分光法(MIR-FTIR)により界面Si-H伸縮振動のその場観察を行い、またSrエピ終了後の埋もれたヘテロ界面構造は中性子反射率測定法(NR)を用いて評価した。MIR-FTIRを用いたその場観察では、Sr蒸着量の増加に伴い界面Si-Hの結合状態に変化が認められ、中性子反射率プロファイルには、水素・重水素終端Si基板の散乱長密度に由来する差異が確認された。これらの結果は、埋もれた界面での水素の存在を示しており、その水素が最初の結合状態を変化させてこのヘテロエピ界面の構成要素となっていることを示唆している。
山本 喜久*; 鈴木 康*; 宮本 優*; Bantaculo, R.*; 末光 眞希*; 遠田 義晴*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 朝岡 秀人; 山崎 竜也
薄膜・表面物理分科会/シリコンテクノロジー分科会共催特別研究会研究報告, p.207 - 210, 2009/01
本研究では、Si(110)表面が酸素で被覆される際の基板の反りを光学的に測定し、(001)方向と(-110)方向について酸化時の曲率の変化を評価した。また、酸素吸着量及び化学結合状態の時間発展を光電子分光により評価し、基板曲率測定の結果と併せてSi(110)酸化の異方性について検討した。基板曲率はmulti-beam optical sensorシステムを用いた。光電子分光はSPring-8のBL23SUに設置された表面化学実験ステーションで行い、O1sから酸素吸着量を、Si2pから化学結合状態を評価した。酸化は両実験とも5.0ないし6.710
Paの純酸素ガスで行い、基板温度は600
Cとした。(-110)方向では酸化膜側が凸になる圧縮性の応力が生じるのに対し、(001)方向には酸化膜側が凹になる伸張性の応力が生じた。光電子分光実験では、Si(110)表面ではlayer-by-layer様式で酸化が進行しない結果を得ている。(001)方向に伸張性の応力が作用するという曲率測定の結果は、(001)方向成分を有するB-bondへの酸素結合を支持する。
朝岡 秀人; 山崎 竜也; Filimonov, S.*; 社本 真一
Proceedings of 14th International Conference on Thin Films (ICTF-14) & Reactive Sputter Deposition 2008 (RSD 2008), p.179 - 182, 2008/11
サーファクタントを媒介しSi基板上に格子定数が異なるGeが成長する場合、成長モードがナノドット成長から、層状成長に変わる。このような成長形態の変化は、サーファクタントが媒介した表面エネルギーと歪みエネルギーとのトレードオフにより決定される。成長過程のその場測定により、サーファクタントとして用いたBi1原子層のストレスを実測するとともに、Biを最表面に保ちながら層状成長を可能とするGe成長過程におけるストレスのリラクゼーション機構を明らかにした。
山崎 竜也; 朝岡 秀人; 武田 全康; 山崎 大; 田口 富嗣; 鳥飼 直也*; 豊島 安健*; 社本 真一
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 33(3), p.611 - 614, 2008/09
われわれはSrTiOのテンプレートとなるSrやSrO薄膜とSi基板との格子不整合の緩衝域として水素,重水素単原子バッファー層を挿入し、12%もの格子不整合を克服した薄膜成長に成功した。単原子のナノレベル緩衝域の存在で、このような大きな格子不整合を克服しヘテロエピタキシー成長が成立したケースは極めて稀で、このユニークな薄膜の界面構造を解明することによって、新たな異種物質接合形態を見いだせる可能性が高い。しかしこの埋もれた界面は、通常の顕微鏡的な方法による直接的な観測が困難なため、これまで成膜後も界面に水素単原子層が残存しているか否か未だ実験的検証が十分になされておらず、水素表面への吸着原子の影響や、安定性について不明な点が多い。本研究では、埋もれた微小領域の水素界面層を実測する目的で、水素界面層を重水素に置換し中性子に対するコントラストを変化させ、解析精度を上げた中性子反射率測定を行った。また同時に多重内部反射赤外分法(MIR-FTIR)法を用いて、その場観察による基板直上の埋もれた水素・重水素界面での原子振動・結合状態の精密評価を行っている。これら複合的な手法による埋もれた界面解析の試みを紹介する。
1 and Si(111)-77 surfaces朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一
Current Applied Physics, 8(3-4), p.246 - 248, 2008/05
被引用回数：1 パーセンタイル：5.16(Materials Science, Multidisciplinary)Si/Geのヘテロ成長はその格子定数のミスマッチからストレスが発生し、そのストレスは半導体特性や、ナノドットを生成する成長機構モードに大きな影響を及ぼす。また成長形態は表面エネルギーと、歪みエネルギーとの相関で決定されるので、表面を水素で終端することにより成長様式を制御できる可能性がある。これまでGe成長下でのストレスを原子層オーダーで詳細な解析を行った例がなかったが、われわれは原子層オーダーの成長過程でのストレスその場測定に成功し、成長モードの変化に伴う明確なストレスの緩和過程を見いだした。また、水素終端下でのGe成長過程のその場観察を行い、成長形態、ストレスへの検討を行う。
7ヘテロエピタキシャル成長におけるストレスその場測定朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一; Arnoldo, A.*; 後藤 成一*; 末光 眞希*
表面科学, 28(9), p.500 - 503, 2007/09
Si/Geのヘテロエピタキシャル成長において格子定数のミスマッチに起因したストレスが界面に発生し、半導体特性や、ナノドット生成に大きな影響を及ぼすため、応用の観点からも詳細なストレス遷移の理解が重要となる。われわれはSi表面上のGeヘテロ成長過程における原子層オーダーのストレス遷移と、反射高速電子回折(RHEED)法を用いた表面構造・成長形態遷移に関する同時観測を行った。その結果、1原子層未満の初期成長とともに明瞭な圧縮応力が観測され、さらには3次元ナノドットへの成長モードへのストレス・表面形態の遷移過程を詳細に捉えることに成功した。
朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 山本 博之; 社本 真一
Thin Solid Films, 508(1-2), p.175 - 177, 2006/06
被引用回数：4 パーセンタイル：22.76(Materials Science, Multidisciplinary)接合界面に水素終端処理を行うことによって格子不整合度による成長物質の制約が緩和されたSiとSrとの物質間でヘテロエピタキシャル成長に成功している。RHEEDなどによるその場観察法により成長初期段階から歪みのない薄膜結晶が成長する過程を見いだした。
朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一
Applied Physics Letters, 88(20), p.201911_1 - 201911_3, 2006/05
被引用回数：3 パーセンタイル：12.93(Physics, Applied)水素終端Si基板上へのSr薄膜の初期成長プロセスについて、反射高速電子回折によるその場観察を行った結果、2原子層目のSrの蒸着時にSi基板と、バルクの結晶格子を持つSr薄膜に起因する回折像を同時観測することができた。つまり1原子層の極めて薄いシャープな界面を経た結晶成長が実現したことが示された。さらに回折像の解析により水素と第1層のSrによるバイレイヤー界面構造のモデルを提案し、大きな格子不整合条件下での薄膜成長メカニズムを考察した。
1 studied by scanning tunneling microscopy富樫 秀晃*; 朝岡 秀人; 山崎 竜也; 末光 眞希*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 2, 44(45), p.L1377 - L1380, 2005/10
被引用回数：3 パーセンタイル：13.7(Physics, Applied)Si(001)面のシリコン酸化膜の制御を可能にするため、1層未満の酸化過程をSTMを用いて解析した。その結果、酸化初期段階において酸化物1次元チェーンが発生し、酸化物アイランドの構成原子数が4個以上になると2次元平面成長に転じる初期酸化過程におけるモフォロジーの変化を見いだした。
朝岡 秀人; 山崎 竜也*; 社本 真一
日本結晶成長学会誌, 32(3), P. 160, 2005/08
水素終端Si基板上へのSr薄膜の初期成長プロセスについて評価を行った。その場観測によって、2原子層目のSrの蒸着時にSi基板と、バルクの結晶格子を持つSr薄膜に起因するRHEED回折像を同時に得た。つまり1原子層の極めて薄い界面を経た結晶成長が実現している。その成長メカニズムを内部応力測定とともに検討する。
1ドライ初期酸化における酸化物アイランドの成長モード変化,2富樫 秀晃*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 山崎 竜也
no journal, ,
Si(001)面のシリコン酸化膜の制御を可能にするため、1層未満の酸化過程をSTMを用いて解析した。その結果、基板不純物B濃度の上昇に伴い、酸化物2Dアイランドから酸化物1Dアイランドの生成比率が大きくなることを見いだした。
朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一
no journal, ,
単原子水素バッファー層表面上に室温でSrを蒸着した結果、Sr薄膜に起因するシャープなRHEEDストリークが1原子層の蒸着の後に現れ、12%の格子不整合を克服したエピタキシャル成長薄膜であることを確認した。SrOエピタキシャル成長薄膜は、これらSr薄膜の3原子層ごとに室温で酸化処理を行い得られた。水素バッファー層を介したヘテロ構造が、薄膜固有の結晶構造を保った良質薄膜を実現させ、かつ急峻な界面をもたらす結晶成長を可能にしたと考えられる。
1ドライ初期酸化過程における基板不純物効果富樫 秀晃*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 山崎 竜也
no journal, ,
Si(001)面のシリコン酸化膜の制御を可能にするため、1層未満の酸化過程をSTMを用いて解析し、その結果、基板不純物B濃度の上昇に伴う酸化物2Dアイランドから1Dアイランドの生成比率の上昇を見いだした。表面偏析したBによって誘起される表面歪みが2Dアイランド形成を抑制するためと考えており、表面に析出したB濃度の解析結果を合わせて発表する。
朝岡 秀人; 武田 全康; 曽山 和彦; 社本 真一; 山崎 竜也; 鳥飼 直也*
no journal, ,
SrTiOのテンプレートとなるSrやSrO薄膜とSi基板との格子不整合の緩衝域として水素,重水素単原子バッファー層を挿入し、12%もの格子不整合を克服した薄膜成長に成功した。単原子のナノレベル緩衝域の存在で、このような大きな格子不整合を克服しヘテロエピタキシー成長が成立したケースは極めて稀で、このユニークな薄膜の界面構造を解明することによって、新たな異種物質接合形態を見いだせる可能性が高い。しかしこの埋もれた界面は、通常の顕微鏡的な方法による直接的な観測が困難なため、これまで成膜後も界面に水素単原子層が残存しているか否か未だ実験的検証が十分になされておらず、水素表面への吸着原子の影響や、安定性について不明な点が多い。本研究では、埋もれた微小領域の水素界面層を実測する目的で、水素界面層を重水素に置換し中性子に対するコントラストを変化させ、解析精度を上げた中性子反射率測定を行った。また同時に多重内部反射赤外分光(MIR-FTIR)法を用いて、その場観察による基板直上の埋もれた水素・重水素界面での原子振動・結合状態の精密評価を行っている。これら複合的な手法による埋もれた界面解析の試みを紹介する。
