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論文

Effect of strong gravitational field on oriented crystalline perovskite-type manganese oxide La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$

徳田 誠*; 真下 茂*; Khandaker, J. I.*; 緒方 裕大; 峯 洋二*; 速水 真也*; 吉朝 朗*

Journal of Materials Science, 51(17), p.7899 - 7906, 2016/09

 被引用回数:2 パーセンタイル:7.62(Materials Science, Multidisciplinary)

We report the effect of a strong gravitational field on oriented crystalline perovskite-type manganese oxide La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$ (LSMO). A strong gravitational field can change in crystalline state and the enhancement of usual diffusion. We subjected oriented crystalline La$$_{1-x}$$Sr$$_x$$MnO$$_3$$ with different grain and grain-boundary (GBs) Sr concentrations to a strong gravitational field and investigated the resulting changes in the A-site cation diffusion and physical properties of the material. The quantitative analysis at the grain and GBs indicated that cation diffusion was more enhanced than the annealed one. The temperature dependence of the magnetic susceptibility of the gravity samples changed with the Sr concentration in the grains. The temperature dependence of the resistivity curves of the gravity sample showed several abrupt changes, which corresponded to phase transitions at the grains and GBs, which may be caused by composition changes.

論文

Influence of sedimentation of atoms on structural and thermoelectric properties of Bi-Sb alloys

Januszko, K.*; Stabrawa, A.*; 緒方 裕大; 徳田 誠*; Khandaker, J. I.*; Wojciechowski, K.*; 真下 茂*

Journal of Electronic Materials, 45(3), p.1947 - 1955, 2016/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:31.37(Engineering, Electrical & Electronic)

Functionally graded thermoelectric materials (FGTMs) have been prepared by sedimentation of atoms under a strong gravitational field. Starting samples of Bi$$_x$$Sb$$_{1-x}$$ alloys with different composition x were synthesized by melting of metals and subsequent annealing of quenched samples. Strong gravity experiments were performed in a unique ultracentrifuge apparatus under acceleration of over 0.5$$times$$10$$^6$$ G at temperatures of 538 K and 623 K. As a result of sedimentation, large changes in chemical composition (x = 0.45 to 1) were obtained. It was found that the changes in chemical composition were correlated with alterations of the Seebeck coefficient. The obtained experimental data allowed the development of a semiempirical model for the selection of optimal processing parameters for preparation of Bi-Sb alloys with required thermoelectric properties.

論文

Diffusion phenomenon at the interface of Cu-brass under a strong gravitational field

緒方 裕大*; 井口 裕介*; 徳田 誠*; Januszko, K.*; Khandaker, J. I.*; 小野 正雄; 真下 茂*

Journal of Applied Physics, 117(12), p.125902_1 - 125902_6, 2015/03

 被引用回数:7 パーセンタイル:31.13(Physics, Applied)

To investigate diffusion phenomenon at the interface between Cu and brass under a strong gravitational field generated by ultracentrifuge apparatus, we performed gravity experiments on samples prepared by electroplating with interfaces normal and parallel to the direction of gravity. For the parallel-mode sample, for which sedimentation cannot occur thorough the interface, the concentration change was significant within the lower gravity region; many pores were observed in this region. Many vacancies arising from crystal strain due to the strong gravitational field moved into the lower gravity region, and enhanced the atoms mobilities. For the two normal-mode samples, which have interface normal to the direction of gravity, the composition gradient of the brass-on- Cu sample was steeper than that for Cu-on-brass. This showed that the atoms of denser Cu diffuse in the direction of gravity, whereas Zn atoms diffuse in the opposite direction by sedimentation. The interdiffusion coefficients became higher in the Cu-on-brass sample, and became lower in the brass-on-Cu sample. This rise may be related to the behavior of the vacancies.

論文

福井県若狭町西塚古墳出土鉄製品及び青銅製品の腐食状態

三ツ井 誠一郎; 吉川 英樹; 徳田 誠志*; 清喜 裕二*

日本文化財科学会第28回大会研究発表要旨集, p.54 - 55, 2011/06

遺跡から出土する鉄製遺物は表面が厚い腐食生成物に被覆され原形を留めていないことが多いが、青銅製遺物は一部腐食生成物に被覆されるものの原形のまま出土する傾向がある。このような遺存状態の違いの要因としては、それぞれが埋蔵されていた環境の条件のほか、遺物そのものの材料の特性が関係しているものと考えられる。本研究では、福井県若狭町の西塚古墳より出土した鉄製及び青銅製遺物を対象に、X線CT装置を用いた腐食量(体積)の計測、ポータブルX線回折・蛍光X線分析装置を用いた遺物表面の腐食生成物の同定等を行い、同一の環境条件における材質による腐食状態の違いについて検討を行った。その結果、鉄製遺物に較べて青銅製遺物の腐食量が小さい傾向があること、酸化的な環境で形成される腐食生成物が遺物表面に存在することがわかった。青銅製遺物表面に錫石(酸化錫鉱物)が検出されたことから、青銅製遺物の腐食が錫石によって抑制された可能性が考えられる。

論文

Stability of ideal MHD ballooning modes and its stabilization by toroidal rotation shear near separatrix

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Plasma Physics and Controlled Fusion, 46(2), p.409 - 421, 2004/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:22.98(Physics, Fluids & Plasmas)

本報では、回転がない、あるいはトロイダル回転するD型トカマクのHモード(高閉じ込めモード)プラズマにおいて、セパラトリクス(X点)は、ペデスタル内の薄い層でしか高n(n: トロイダルモード数)バルーニング安定性に影響を与えない。したがって、セパラトリクスのあるトロイダル回転プラズマにおいても、やはりD型化はバルーニングモードを効果的に安定化することについて記述している。

論文

Geometrical improvements of rotational stabilization of high-$$n$$ ballooning modes in tokamaks

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Nuclear Fusion, 43(6), p.425 - 429, 2003/06

トロイダルシア流が存在すると、高$$n$$バルーニングモードの摂動エネルギーの時間発展に減衰フェーズが現れることを数値的に発見した。その減衰が、悪い磁場曲率の領域における指数的成長を上回ると、バルーニングモードは安定化される。この機構を通じて、プラズマ断面形状のD型化,低アスペクト比化、及びトーラス内側のX点の存在は、トロイダルシア流による安定化効果をより強くする。

論文

Geometrical improvements of rotational stabilization of high-$$n$$ ballooning modes in tokamaks

古川 勝; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

Nuclear Fusion, 43(6), p.425 - 429, 2003/06

 被引用回数:10 パーセンタイル:31.84(Physics, Fluids & Plasmas)

トロイダルシア流が存在すると、高$$n$$バルーニングモードの摂動エネルギーの時間発展に減衰フェーズが現れることを数値的に発見した。その減衰が、悪い磁場曲率の領域における指数的成長を上回ると、バルーニングモードは安定化される。この機構を通じて、プラズマ断面形状のD型化、低アスペクト比化、及びトーラス内側のX点の存在は、トロイダルシア流による安定化効果をより強くする。

論文

Gyrokinetic theory of drift waves in negative shear tokamaks

井戸村 泰宏; 徳田 伸二; 岸本 泰明; 若谷 誠宏*

Nuclear Fusion, 41(4), p.437 - 445, 2001/04

 被引用回数:13 パーセンタイル:40.98(Physics, Fluids & Plasmas)

負磁気シアトカマクのq$$_{min}$$面近傍領域をモデル化したスラブ配位においてスラブドリフト波の線形及び非線形の性質を調べた。線形解析からITG(イオン温度勾配駆動)モード及びETG(電子温度勾配駆動)モードの両方がq$$_{min}$$面付近で強く不安定化されることがわかった。非線形シミュレーションはITG乱流より非常に速い時間スケールで発展するETG乱流に対して行い、ETG乱流において準定常なEr$$times$$B帯状流が波のエネルギーの逆カスケード過程により生成していることを見いだした。静電的K-H(ケルビン-ヘルムホルツ)モードの線形解析から、準定常なEr$$times$$B帯状流は、K-Hモードに対して安定か効果をもつ磁気シア分布と密接に関係していることがわかった。また、ETG乱流により生成される微視的なEr$$times$$B帯状流はスラブITGモードに対して強い安定化効果を持つことを明らかにした。

論文

Stability of E$$times$$B zonal flow in electron temperature gradient driven turbulence

井戸村 泰宏; 若谷 誠宏*; 徳田 伸二

Physics of Plasmas, 7(9), p.3551 - 3566, 2000/09

 被引用回数:55 パーセンタイル:82.5(Physics, Fluids & Plasmas)

ジャイロ運動論的有限要素PICコードを用いて、負磁気シア・トカマクをモデル化したスラブ配位における電子温度勾配駆動乱流を調べた。シミュレーションからq$$_{min}$$面の両側の磁気シアが有限の領域において準定常なEr$$times$$B帯状流が生成され、電子熱輸送が大幅に減少することを見いだした。K-H(ケルビン-ヘルムホルツ)モードの安定性解析から、準定常なEr$$times$$B帯状流の流速分布は、K-Hモードに対して安定化効果をもつq分布及び磁気シアと密接に関係していることが示された。q分布を磁気シアが弱まる側に変化させることにより、K-Hモードは準定常なEr$$times$$B帯状流に対して不安定になり、磁気シアの弱い領域においてEr$$times$$B帯状流は減衰する。この結果はK-Hモードの安定性を介して磁気シアによりEr$$times$$B帯状流を制御できる可能性を示している。

論文

Gyrokinetic particle simulation using the orbit average electron drift-kinetic equation

井戸村 泰宏*; 徳田 伸二; 若谷 誠宏*

プラズマ・核融合学会誌, 75(2), p.131 - 142, 1999/02

電子系を含むジャイロ運動論的粒子シミュレーションの時間ステップ幅を制限するクーラン条件は、高速電子の通過運動により生じるバリスティックモードにより決定される。トカマクプラズマのパラメータでは、熱電子の通過時間はアルフベン時間の約1/10となることから、電子系を含むシミュレーションの計算コストは非常に大きくなる。本研究では、高速電子の通過時間と低周波モードの時間スケールの間にオーダリングを導入することにより、非正準リー変換を用いて高速通過電子の運動をその非摂動軌道に沿って平均化している。この結果、高速電子の通過運動に伴うバリスティックモードはジャイロ運動論的ブラゾフ-マックスウェル方程式系から解析的に消去され、より長い時間ステップ幅をとることが可能となった。電子系を含むジャイロ運動論的粒子シミュレーションの計算コストは大きく削減できた。

論文

High triangularity discharges with improved stability and confinement in JT-60U

鎌田 裕; 芳野 隆治; 牛草 健吉; 閨谷 譲; 及川 聡洋; 内藤 磨; 徳田 伸二; 白井 浩; 滝塚 知典; 小関 隆久; et al.

Fusion Energy 1996, Vol.1, p.247 - 258, 1997/00

JT-60U装置では、ポロイダル磁場コイル系の改良により、プラズマ断面の三角度を、従来の約0.1から0.48まで上昇させた。これにより、プラズマ周辺部の不安定性であるELM及び、内部低n不安定性を安定化することに成功した。この結果、規格化ベータ値は、同様な圧力分布及び内部インダクタンスを持つプラズマにおいて、約2倍に上昇した。エネルギー閉じ込め性能も、三角度とともに上昇することが分かった。さらに、従来よりも高電子密度で良好な閉じ込め性能が得られた。ELMの質は、小振幅、高周波数となり、ダイバータ板の熱負荷集中の観点から好ましいことも分かった。以上の改善により、高い総合性能(閉じ込め改善度$$>$$2、規格化ベータ値。2.5、完全非誘導電流駆動(NB駆動電流40%、自発電流60%)を持つプラズマを約2秒間準定常に維持することに成功した。

論文

実験炉段階を迎えつつある核融合研究開発の動向とその魅力

関 昌弘; 岸本 浩; 松田 慎三郎; 西川 雅弘*; 礒辺 倫郎*; 斉藤 正樹*; 西 正孝; 吉田 善章*; 徳田 伸二; 吉川 潔*; et al.

電気学会技術報告, 0(613), 102 Pages, 1996/00

核融合炉を発電システムとして捉える立場から、(1)既存の装置、計画中の装置、そして構想段階の将来の可能性を調査し、特に電気技術の面から核融合炉が備えるべき特性を探り、(2)今後50年以上を要する超長期的かつ巨額の予算を必要とする核融合炉の研究開発に各界の支持を維持し、若い有能な研究者の育成を継続することを目指し、研究開発の途中段階での「魅力」を再発見、再認識すること、の2点を目的とした電気学会核融合発電システム調査専門委員会(1993年6月-1996年5月)の技術報告書である。本技術報告書は、委員会での調査活動の結果得られた様々な技術情報をオムニバス形式でまとめる構成をとり、それぞれの技術分野の専門家が最新の情報に基づき論説している。

論文

Development of JAERI Monte Carlo machine and its effective performance

樋口 健二; 浅井 清; 秋元 正幸; 神林 奨; 徳田 伸二; 長谷川 幸弘*; 浅見 暁*; 佐々木 誠*

Comput. Assist. Mech. Eng. Sci., 1, p.191 - 204, 1994/00

粒子モデルを扱ったモンテカルロ計算等の数値シミュレーションの高速化を目指して開発されたモンテカルロ装置の設計思想、アークテクチャ及び性能評価結果について述べる。モンテカルロ装置の特長は、(1)数値演算に対するベクトル処理機能、(2)粒子分類を高速に行うための特殊パイプライン、(3)間接番地データ参照に関して強化されたロード/ストア・パイプライン及び(4)個々の粒子の振る舞いが独立であることを利用した並列処理機能にある。3つの粒子輸送モンテカルロ・コード、3次元相対論的プラズマ粒子シミュレーション・コード及び分子動力学シミュレーション・コードに対する装置の実効性能及び解析結果について述べる。

口頭

X線CTを用いた考古遺物(鉄製品)の測定と観察

吉川 英樹; 徳田 誠志*; 清喜 裕二*

no journal, , 

金属材料の土中における長期腐食挙動を把握するために、古墳時代鉄製品の腐食量を計測することを目的とし、今回1,500年ほど土中にあった考古遺物の腐食データが得られた。X線CT測定結果を踏まえた鉄製遺物の腐食についての考察とともに、X線CTによる考古学的な観察結果とその成果についても報告するものである。

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