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大塚 悠介*; 金澤 直也*; 平山 元昭*; 松井 彬*; 野本 拓也*; 有田 亮太郎*; 中島 多朗*; 花島 隆泰*; Ukleev, V.*; 青木 裕之; et al.
Science Advances (Internet), 7(47), p.eabj0498_1 - eabj0498_9, 2021/11
被引用回数:8 パーセンタイル:54.61(Multidisciplinary Sciences)FeSi is a nonmagnetic narrow-gap insulator, exhibiting peculiar charge and spin dynamics beyond a simple band structure picture. Those unusual features have been attracting renewed attention from topological aspects. Although the surface conduction was demonstrated according to size-dependent resistivity in bulk crystals, its topological characteristics and consequent electromagnetic responses remain elusive. Here, we demonstrate an inherent surface ferromagnetic-metal state of FeSi thin films and its strong spin-orbit coupling (SOC) properties through multiple characterizations of two-dimensional conductance, magnetization, and spintronic functionality. Terminated covalent bonding orbitals constitute the polar surface state with momentum-dependent spin textures due to Rashba-type spin splitting, as corroborated by unidirectional magnetoresistance measurements and first-principles calculations. As a consequence of the spin-momentum locking, nonequilibrium spin accumulation causes magnetization switching. These surface properties are closely related to the Zak phase of the bulk band topology. Our findings propose another route to explore noble metal-free materials for SOC-based spin manipulation.
佐藤 哲也; 浅井 雅人; Borschevsky, A.*; Beerwerth, R.*; 金谷 佑亮*; 牧井 宏之; 水飼 秋菜*; 永目 諭一郎; 長 明彦; 豊嶋 厚史; et al.
Journal of the American Chemical Society, 140(44), p.14609 - 14613, 2018/11
被引用回数:29 パーセンタイル:70.83(Chemistry, Multidisciplinary)第一イオン化エネルギー(IP)は、原子の価電子軌道に関する情報を与える。99番元素アインスタイニウムよりも重いアクチノイドのIPは、一度に一つの原子しか扱うことのできない実験の難しさから、これまでに実験的に測定された例はなかった。我々は表面電離法を応用した新しい測定手法により、103番元素ローレンシウム(Lr)のIP測定に成功し、Lrが弱く束縛された最外殻電子をもつことを強く示唆する結果を得た。一方、Lrとは対象的に、102番元素ノーベリウムは充填された5f軌道および7s軌道をもつために、アクチノイド中最高のIPをもつと考えられている。表面電離法によるIP決定法をNoおよび100番元素フェルミウム, 101番元素メンデレビウムに適用することにより求められた各IPから、5f軌道への電子の充填に伴ってIPが単調に増加し、Noで最も大きくなることを確かめることができた。このことから、f軌道に電子が充填され、アクチノイド系列がLrで終わることを実験的に確かめた。
佐甲 博之; 原田 寛之; 坂口 貴男*; 中條 達也*; 江角 晋一*; 郡司 卓*; 長谷川 勝一; Hwang, S.; 市川 裕大; 今井 憲一; et al.
Nuclear Physics A, 956, p.850 - 853, 2016/12
被引用回数:13 パーセンタイル:67.64(Physics, Nuclear)We are designing a large acceptance heavy-ion spectrometer at J-PARC based on a Toroidal magnet to measure hadrons, lepton pairs, and event-by-event fluctuations. We are also designing a closed geometry spectrometer to measure hypernuclei to study weak decays and magnetic moments. In this presentation, the preliminary version of the designed acceleration scheme, as well as the spectrometers and their expected performance and physics results are presented.
佐藤 望; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; Li, Z.*; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 羽場 宏光*; et al.
Radiochimica Acta, 102(3), p.211 - 219, 2014/03
被引用回数:10 パーセンタイル:60.52(Chemistry, Inorganic & Nuclear)3種類のアクチノイド標的を用いた反応系Cf+B, Am+O及びCm+N反応による同一核種Lrの合成について報告する。実験にはHe/KClガスジェット搬送装置及び回転円盤型粒子測定システムが用いられた。Lrの崩壊によって発生する粒子のエネルギーは8.3から8.7MeVに分布しており、Cf+Bの反応系で観測された半減期は秒であった。Cf(B, 4)Lr及びAm(O, 5)Lr反応における断面積の最大値は、それぞれ及びnbであった。また、Cm(N, 6)Lr反応では、ビームエネルギー91MeVにおける反応断面積としてnbが得られた。本研究により、効率的なLrの合成にはCf+B反応が適していることが明らかになった。
浅井 雅人; 塚田 和明; 阪間 稔*; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 石井 康雄; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 西中 一朗; 永目 諭一郎; et al.
Physical Review C, 87(1), p.014332_1 - 014332_6, 2013/01
被引用回数:6 パーセンタイル:43.37(Physics, Nuclear)Noの基底状態のスピン・パリティ,中性子軌道配位を崩壊核分光により初めて実験的に同定した。Noは、これまでにスピン・パリティや一粒子軌道配位が同定された原子核の中で最も中性子数の多い原子核である。本研究によりNoの基底状態と娘核Fmの231.4keV励起準位の中性子軌道配位が9/2[615]と同定され、この領域の原子核における中性子一粒子軌道のエネルギー間隔と順序が明らかになった。中性子数=157における9/2[615]基底状態の出現は、=152と=162に存在する変形殻ギャップ間の中性子軌道のエネルギー順序が中性子数が増えるにつれて大きく変化していることを示唆している。
佐藤 望; 佐藤 哲也; 浅井 雅人; 豊嶋 厚史; 塚田 和明; Li, Z.*; 西尾 勝久; 永目 諭一郎; Schdel, M.; 羽場 宏光*; et al.
RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.46, P. 237, 2013/00
103番元素ローレンシウム(Lr)の第一イオン化ポテンシャル(IP)は、相対論効果の影響を強く受けるため、他のアクチノイド元素のIPよりも低い値となることが予測されている。この値を実験的に決定することでLrの電子状態に関する知見を得ることができ、重元素の化学的性質の観点から興味が持たれている。本レポートでは、LrのIP測定に用いる核種Lrの生成量評価のために行った、アクチノイド標的であるCmを用いた反応系CmN,6)Lrの反応断面積測定について報告する。実験は理化学研究所のAVFサイクロトロン加速器施設で行われ、He/KClガスジェット搬送装置及び回転円盤型粒子測定システムが用いられた。供給されるNビームは、標的の深さ方向の中心におけるエネルギーは91MeV、平均的な強度は1.2 particle-Aであった。Lrの崩壊によって発生する粒子のエネルギーは8.3MeVから8.7MeVに分布しており、その半減期は354秒であった。本研究により、CmN,6)Lrの反応断面積として271nbが得られた。
市川 正一; 芳賀 広行; 勝山 幸三; 上羽 智之; 前田 宏治; 西野入 賢治
JAEA-Testing 2012-001, 36 Pages, 2012/07
高速炉の炉心燃料集合体の寿命を制限する要因の一つとして、燃料ピン束(バンドル)とダクト(ラッパ管)との相互作用(BDI: Bundle-Duct Interaction)が挙げられる。著しいBDIが発生した場合、燃料ピンとダクトの間隔が狭くなる結果(冷却材流路断面積の減少)、被覆管表面積の局所的な温度上昇、機械的接触による応力等により、燃料ピンが変形又は破損する可能性がある。このためBDI挙動を精度よく予測する手法の確立が高速増殖炉の実用化に向けての燃料設計課題の一つとして重要視されている。これまでの炉外バンドル圧縮試験では高速増殖原型炉もんじゅの集合体で使用される6.5mm等の中実燃料ペレット用細径ピンを対象としてきた。さらに「もんじゅ」高度化炉心や実証炉心では中空燃料ペレットが装荷された太径ピンの採用が想定されており、従来の細径ピン主体の炉外バンドル圧縮試験結果からは外挿が困難な太径ピンのBDI挙動データを得るため、太径ピン仕様の炉外バンドル圧縮試験は必要である。本報告では、太径ピンを対象とした炉外バンドル圧縮試験計画、試験手順及び詳細について報告する。
平山 賀一*; 三原 基嗣*; 渡辺 裕*; Jeong, S. C.*; 宮武 宇也*; 百田 佐多夫*; 橋本 尚志*; 今井 伸明*; 松多 健策*; 石山 博恒*; et al.
European Physical Journal A, 48(5), p.54_1 - 54_10, 2012/05
被引用回数:2 パーセンタイル:16.73(Physics, Nuclear)The tilted-foil method for producing spin-polarized radioactive isotope beams has been studied for the application to nuclear physics and materials science, using the radioactive nucleus Li produced at the Tokai Radioactive Ion Accelerator Complex (TRIAC). We successfully produced polarization in a Li beam using 15 thin polystyrene foils fabricated especially for this purpose. A systematic study of the nuclear polarization as a function of the number of foils, beam energy, tilt angles and foil material has been performed, confirming the features of the tilted-foil technique experimentally. The contributions made to the nuclear polarization of Li nuclei by the atomic states was investigated.
市川 正一; 阿部 和幸; 芳賀 広行; 梶間 久司*; 桜井 智*; 勝山 幸三; 前田 宏治; 西野入 賢治
JAEA-Technology 2011-032, 46 Pages, 2012/01
新たに設計製作されたキャプセル型照射リグに対して、遠隔操作による照射リグの組立,解体及び再組立に関連する一連の組立技術を確立した。本技術をMA含有MOX燃料ピンの照射試験で使用するPFB110(B11(1), B11(2))及びPFB140(B14)の各照射リグの組立,解体に適用し、これ等を達成した。B11(2)の組立においては、部材準備期間の短縮,費用の圧縮,放射性廃棄物の大幅低減を目的とした「シャトル照射」計画を実現するため、B11(1)の照射済み部材を再利用した。本報では、B11(1)の組立,解体及びB11(2)の再組立にて報告するとともに、B11(1)の組立技術を改良したB14の組立について報告する。
佐藤 望; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 加治 大哉*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 大関 和貴*; 住田 貴之*; 米田 晃*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 80(9), p.094201_1 - 094201_7, 2011/09
被引用回数:15 パーセンタイル:65.13(Physics, Multidisciplinary)本論文は、理化学研究所線型加速器施設の気体充填型反跳分離装置を用いて行った、Pb(Fe, )[=1,2]反応で合成されたHs及びHsの崩壊特性について報告するものである。6つの崩壊連鎖がHsと同定され、Hs合成の反応断面積は、Pb(Fe,)反応がpb、Pb(Fe,)反応がpbであった。Hsは崩壊並びに自発核分裂を起こし、半減期はmsであった。Hsの線エネルギーとしては、10.610.04MeVと10.800.08MeVを観測した。また、Hsの自発核分裂分岐比はであった。
市川 正一; 芳賀 広行; 菊川 清秀*; 深作 博信*; 黒澤 洋一*; 勝山 幸三; 前田 宏治; 永峯 剛
JAEA-Technology 2011-020, 32 Pages, 2011/07
高速実験炉「常陽」で照射された炉心燃料集合体の解体手法の高度化を図った。この解体手法の高度化により、燃料ピン下部端栓を切断せずに照射済み炉心燃料集合体から燃料ピンを取り出すことが可能になった。炉心燃料集合体を解体した後、取り出した燃料ピンを選定し、照射リグに組み込むことで再び「常陽」で照射することも可能となった。これにより高燃焼燃料及び高中性子照射材料に関する照射データを得る可能性を得た。
浅井 雅人; 塚田 和明; 羽場 宏光*; 石井 康雄; 市川 隆敏*; 豊嶋 厚史; 石井 哲朗; 永目 諭一郎; 西中 一朗; 小島 康明*; et al.
Physical Review C, 83(1), p.014315_1 - 014315_12, 2011/01
被引用回数:24 パーセンタイル:79.05(Physics, Nuclear)Noの崩壊によって励起されるFmの励起準位を、-同時計数測定並びに線微細構造測定により詳細に調べた。測定で得られた遷移の内部転換係数や寿命,一準粒子軌道状態の回転バンドのエネルギー,遷移の抑止係数をもとに、Fmの励起準位とNoの基底状態のスピン・パリティ並びに中性子軌道配位を実験的に決定した。中性子数151の原子核における1/2[620]準位の励起エネルギーは、陽子数の増加に伴って特に陽子数100以上の原子核において顕著に増加するが、1/2[631]準位のエネルギーは陽子数100において減少することが明らかとなった。これらの一準粒子軌道状態のエネルギーの系統性から、陽子数の増加に伴って原子核の変形がどのように変化しているのかを、16重極変形や64重極変形といった高次の変形まで含めて議論した。
小林 泰彦; 菊地 正博; 等々力 節子*; 齊藤 希巳江*; 桂 洋子*; 亀谷 宏美*; 市川 まりこ*; 飯塚 友子*; 千葉 悦子*; 鵜飼 光子*
食品照射, 45(1-2), p.26 - 33, 2010/09
収穫から約2か月後の青森県産ニンニクに30Gy以上の線を照射することによってほぼ完全に萌芽と発根を抑制できることがわかった。現在行われている低温倉庫でのCA貯蔵と高温処理の組合せよりも、低コストでニンニクの品質保持と周年供給が可能になるかもしれない。照射時期が1か月遅くなると萌芽抑制の効果は若干低下した。照射後の貯蔵温度による影響も考えられる。我が国で照射によるニンニク芽止め処理を実用化するには、生産地での収穫から出荷までの貯蔵環境を模擬しつつ、現在行われている周年供給のための長期貯蔵法と、品質及びコストの両面で比較検討する必要がある。
市川 達也*; 清藤 一; 佐藤 良成*; 武久 正昭*; 小嶋 拓治; 渡辺 宏*
食品照射, 45(1-2), p.1 - 3, 2010/09
response of Radix W in the dose range of 1 kGy to 10 kGy was investigated using a readout wavelength of 280 nm. The dose response curve was linear. The coefficients of variation at different doses were within 1%. The influence of irradiation temperature on the dose response was negligibly small in the range of 10 - 28C. Influence of post-irradiation temperature was less than 4% at 7C - 30C even after 24 hour storage. These facts show Radix W enables to measure precisely doses in the range of 1 kGy - 10 kGy by employing readout wavelength of 280 nm. Radix W can be applied to practical use in food radiation processing.
長江 大輔*; 石井 哲朗; 高橋 竜太*; 浅井 雅人; 牧井 宏之; 長 明彦; 佐藤 哲也; 市川 進一; 清水 良文*; 小路 拓也*
AIP Conference Proceedings 1224, p.156 - 160, 2010/04
被引用回数:2 パーセンタイル:63.97(Physics, Nuclear)Lifetimes of the first 2 states in Gd have been measured by means of - delayed coincidence technique for mass-separated Eu and Eu isotopes. Using the obtained lifetimes (Gd) = 3.98(8) ns and (Gd) = 4.0(2) ns, values were deduced as (Gd) = 5.45(11) eb and (Gd) = 5.2(3) eb.
清藤 一; 市川 達也*; 花屋 博秋; 佐藤 良成*; 金子 広久; 春山 保幸; 渡辺 宏*; 小嶋 拓治
Radiation Physics and Chemistry, 78(11), p.961 - 965, 2009/11
被引用回数:3 パーセンタイル:24.38(Chemistry, Physical)MeV級電子加速器を用いた殺菌や高分子材料の改質などの放射線加工には、おもに三酢酸セルロース(CTA)線量計が使われているが、線量測定と共用できる線量計があるとトレーサビリティ確保の上でも効果的である。そこで線について既に線量計特性が明らかになっているRadix WのMeV級電子線量への適用拡大を目的として、両者による線量,電子線量との整合性及びRadix Wの照射後の応答安定性を調べた。この結果、線と電子線の整合性は3%以内で一致しており、MeV級電子線量にも、Co線量標準を応用できることがわかった。また照射終了後24時間以内において吸光度が時間とともに最大で3%下がるが、応用が想定される実プロセスで6時間以内においては1%以内で安定した。以上よりこれまで明らかにされた線量範囲1150kGyに加えて、放射線加工における電子線量範囲1060kGyについても、適用できること及びトレーサビリティ確保が容易な線量との整合性が得られることが明らかになった。
森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 佐藤 望*; 住田 貴之*; 米田 晃*; 市川 隆敏*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 78(6), p.064201_1 - 064201_6, 2009/06
被引用回数:30 パーセンタイル:78.22(Physics, Multidisciplinary)Cm(Na,5)反応で合成したBh及びその娘核種であるDbの崩壊特性の研究を、気体充填型反跳分離装置(GARIS)と位置感度半導体検出器(PSD)とを組合せた装置を用いて行った。既知核種であるDbとの相関を調べ、Bhの同定を十分な確度で行った。今回合成・測定を行ったBh及びDbの崩壊特性は以前(理化学研究所、2004年,2007年)に合成・測定を行った113の崩壊特性と一致しており、これは新元素(原子番号113)とされる113の発見の成果を強く補強するものと言える。
清藤 一; 市川 達也*; 金子 広久; 佐藤 良成*; 渡辺 宏*; 小嶋 拓治
Radiation Physics and Chemistry, 78(5), p.356 - 359, 2009/05
被引用回数:6 パーセンタイル:40.80(Chemistry, Physical)Basic characteristics of Radix W, a commercially available undyed polymethylmethacrylate (PMMA) dosimeter conventionally used by read-out at 320 nm, ware studied in the dose range of 0.5-8 kGy, for its wide application especially to the evaluation of the sterilization dose and the quality assurance of food irradiation. The characteristics of dose response, the effect of irradiation temperature, and its stability after irradiation were examined over candidate readout wavelengths of 270-320 nm. The dose response readout at shorter wavelength is higher than that at longer wavelength, and 280 nm is the suitable readout wavelength for measurement of dose range of 0.5-8 kGy. The post-irradiation stability of dose response for 6 kGy is less than 1% within 24h after irradiation at irradiation temperature of 20 C. As irradiation temperature is higher, dose response is higher at irradiation temperatures in the range of -40 to 20 C.
加治 大哉*; 森本 幸司*; 佐藤 望*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 大関 和貴*; 羽場 宏光*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 小澤 顕*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 78(3), p.035003_1 - 035003_2, 2009/03
被引用回数:3 パーセンタイル:26.18(Physics, Multidisciplinary)原子番号108元素であるHs(ハッシウム)の新同位体となるHsの直接合成に世界で初めて成功した。2008年5月19日から25日にかけて、理化学研究所の線形加速器(RILAC)及び気体充填型反跳質量分析機(GARIS)を用い、Pb(Fe,n)反応を用い、合計9つの崩壊連鎖を観測し、これらをHsからの連鎖崩壊と同定した。見積もられた半減期は0.60ミリ秒である。本実験におけるビーム総量はFeイオンに対して4.110、Feイオンに対して6.210であった。計9つの崩壊にかかわる合成断面積は輸送効率を80%としてそれぞれ21ピコバーン及び1.6ピコバーンとなった。
加治 大哉*; 森本 幸司*; 佐藤 望*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 大関 和貴*; 羽場 宏光*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 小澤 顕*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 78(3), p.035003_1 - 035003_2, 2009/03
原子番号108元素であるHs(ハッシウム)の新同位体となるHsの直接合成に世界で初めて成功した。2008年6月19日から25日にかけて、理化学研究所の線形加速器(RILAC)及び気体充填型反跳質量分析機(GARIS)を用い、Pb(Fe,n)及びPb(Fe,n)反応を用い、合計9つの崩壊連鎖を観測し、これらをHsからの連鎖崩壊と同定した。見積もられた半減期は0.60ミリ秒である。本実験におけるビーム総量はFeイオンに対して, Feイオンに対してであった。計9つの崩壊にかかわる合成断面積は輸送効率を80%として21 pb and 1.6ピコバーンとなった。