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-Ti
O
and 
-TiO studied by hard X-ray photoelectron spectroscopy小林 啓介*; 田口 宗孝*; 小畠 雅明; 田中 健司*; 所 裕子*; 大門 寛*; 岡根 哲夫; 山上 浩志; 池永 英司*; 大越 慎一*
Physical Review B, 95(8), p.085133_1 - 085133_7, 2017/02
被引用回数：15 パーセンタイル：56.08(Materials Science, Multidisciplinary)We have conducted hard X-ray photoelectron spectroscopy investigations of the electronic structure changes and electron correlation phenomena which take place upon the photoinduced reversible phase transition between - and -TiO. From valence band spectra of - and -TiO, we have identified the bipolaron caused by the 
-type bonding of 
orbitals in -TiO and the 
stacking between the orbitals between different Ti sites in -TiO, previously predicted by 
calculations. On the other hand, the Ti 
and Ti 
core level spectra exhibit nonlocal screening satellite features, which are typical spectroscopic signs of strong electron correlation in the coherent Ti 
states. Correlation in the valence band also manifests to reduce the plasmon energy, which results in an enhancement of the valence electron mass by a factor of 2.7.
清水 憲一*; 小池 裕基*; 山田 大貴*; 小原田 和也*; 田中 啓介*; 菖蒲 敬久
材料, 65(9), p.657 - 664, 2016/09
結晶性熱可塑性樹脂PPSを炭素短繊維で強化したCFRPの射出成型平板からスキン層のみの試験片を作成し、引張負荷状態で、エネルギー12.3keVの単色放射光により透過法・並傾法で試験片内部の母相の応力測定を行った。その結果、PPSの母相応力がX線応力測定標準で決定できること、繊維が一方向に完全に配向したCFRPの応力分配計数をマイクロメカニックスにより予測した結果と実験結果がほぼ一致することなどを明らかにした。
奥村 啓介; 小嶋 健介; 田中 健一*
JAEA-Conf 2015-003, p.43 - 47, 2016/03
原子力施設の廃止措置において発生する放射性廃棄物の安全性評価においては、構造物の放射化により発生する放射性核種インベントリの評価が必要である。その評価においては、場所や物質に依存する多様な中性子スペクトルで照射される多くの構造材中不純物核種の放射化に特に留意する必要がある。それゆえ、多くの核種と反応に対して正確な放射化断面積データが必要となる。そこで、近年公開された評価済核データライブラリJENDL-4.0及びJEFF-3.0/Aに基づき、原子力施設の廃止措置に適用するための新しい多群放射化断面積ライブラリ(MAXS)を開発した。同ライブラリは、VITAMIN-B6の199エネルギー群構造を有し、779核種に対する(n,
), (n,f), (n,2n), (n,3n), (n,p), (n,
), (n,d), (n,t), (n,n), (n,np)反応等の断面積と核異性体比のデータを収納する。
Fe
若林 勇希*; 坂本 祥哉*; 竹田 幸治; 石上 啓介*; 高橋 文雄*; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 藤森 淳*; 田中 雅明*; 大矢 忍*
Scientific Reports (Internet), 6, p.23295_1 - 23295_9, 2016/03
被引用回数：20 パーセンタイル：66.31(Multidisciplinary Sciences)We investigate the local electronic structure and magnetic properties of the group-IV-based ferromagnetic semiconductor, GeFe (GeFe), using soft X-ray magnetic circular dichroism. Our results show that the doped Fe 3
electrons are strongly hybridized with the Ge 4
states, and have a large orbital magnetic moment relative to the spin magnetic moment, namely 
/
0.1. We find that nanoscale local ferromagnetic regions, which are formed through ferromagnetic exchange interactions in the high-Fe-content regions of the GeFe films, exist even at room temperature, well above the Curie temperature of 20 - 100K. We observe the intriguing nanoscale expansion of the local ferromagnetic regions with decreasing temperature, followed by a transition of the entire film into a ferromagnetic state at the Curie temperature.
田中 啓介*; 小池 裕基*; 佐野 勝基*; 田中 浩人*; 町屋 修太郎*; 菖蒲 敬久; 來海 博央*
材料, 64(7), p.528 - 535, 2015/07
スルファミン酸ニッケル浴を用いて種々の電着条件でナノ結晶ニッケルを創製し、その結晶粒径分布を、放射光を利用したX線法と透過電子顕微鏡法で計測した。その結果、(1)111-222回折ペアよりフーリエ解析で求めた粒径は、200配向膜においては、200-400ペアより求めた値より小さく、ランダム配向膜で大きくなる、(2)TEMより求めた粒径分布は対数正規分布に従い、粒径分布の分散は粒径が小さいほうが小さい、(3)111-222ペアより求めた粒径が30nm程度以下の領域では、TEMによる分布とほぼ一致する、(4)111回折を用いてシェラー法により簡便評価した粒径は111-222ペアを用いたフーリエ解析による結果に近く、粒径40nm程度以下ではTEMによる平均結晶粒径とほぼ一致する、等を明らかにした。
113 of the 113th element森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 住田 貴之*; 若林 泰生*; 米田 晃*; 田中 謙伍*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 81(10), p.103201_1 - 103201_4, 2012/10
被引用回数：167 パーセンタイル：97.27(Physics, Multidisciplinary)113番元素である113を
Bi標的に
Znビームを照射する実験により合成した。観測したのは6連鎖の崩壊で、そのうち連鎖の5番目と6番目は既知である
Db及び
Lrの崩壊エネルギーと崩壊時間と非常によく一致した。この意味するところは、その連鎖を構成する核種が113, 
Rg (Z=111), 
Mt (Z=109), 
Bh (Z=107), Db (Z=105)及びLr (Z=103)であることを示している。本結果と2004年, 2007年に報告した結果と併せて、113番元素である113を曖昧さなく生成・同定したことを強く結論付ける結果となった。
荒瀬 幸子*; 長谷 純宏; 阿部 純*; 河西 めぐみ*; 山田 哲也*; 喜多村 啓介*; 鳴海 一成; 田中 淳; 金澤 章*
Plant Biotechnology, 28(3), p.323 - 329, 2011/06
被引用回数：20 パーセンタイル：54.28(Biotechnology & Applied Microbiology)We describe for the first time the dose response and mutagenic effects of ion-beam irradiation in soybean. We irradiated the hilum side of dried mature soybean seeds with 320 MeV carbon ions. The number of plants that survived until seed-set decreased with the increase of the irradiation dose and was very low in plants irradiated at doses higher than 5.0 Gy, whereas the frequency distribution of the number of seeds produced by each seed-setting plant was not affected by lower doses of irradiation. We produced plant populations irradiated at 2.5 Gy and 5.0 Gy on a large scale to obtain M
seeds. Despite the duplicate composition of the soybean genome, chlorophyll-deficient mutants were detected with a frequency of 0.47% in the M generation of plants irradiated at 5.0 Gy. These results demonstrate that irradiation of the hilum side of dried soybean seeds with carbon ion beams at a dose range around 2.5-5.0 Gy induces genetic changes while also allowing the production of a considerable number of seed-setting plants.
田中 啓介*; 鈴木 賢治*; 秋庭 義明*; 菖蒲 敬久
放射光による応力とひずみの評価, 238 Pages, 2009/10
本書では、第1章で結晶回折法による応力ひずみ測定の原理と、放射光の発生原理と利用できる放射光施設について述べた後、第2,3章で放射光による応力評価の基礎と実際測定のノウハウを説明する。次いで、第4,5章で放射光の各種の研究開発への応用例を述べ、さらに放射光による応力評価の将来技術、X線CTによる材料内部の欠陥評価や動的な材料特性評価など、応力評価以外の期待される将来の放射光技術の展開について述べる。発展する放射光による応力評価技術の基本,基礎をまとめるとともに実験のノウハウなどを述べており、実際に実験する場合の入門書として技術者・実験者に役立つことを願っている。また、将来に対する新しい展開及び産業利用への応用を述べることから、放射光の産業利用の一層の発展を引き起こすことも期待している。
MnAsのMnイオンの磁気的相互作用の研究竹田 幸治; 小林 正起*; 岡根 哲夫; 大河内 拓雄*; 岡本 淳*; 斎藤 祐児; 小林 啓介*; 山上 浩志; 藤森 淳*; 田中 新*; et al.
放射光, 22(4), p.202 - 209, 2009/07
SPring-8 BL23SUで改良・整備を進めてきた軟X線磁気円二色性装置を用いて、希薄磁性半導体GaMnAsのMn元素の磁気的特性を系統的な温度・磁場依存性測定を行って調べた。その結果、Gaと置換されたMnイオンと結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンの間には反強磁性相互作用が存在しており、キュリー温度と結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンの量とは明らかに相関していて、Gaと置換されたMnイオンの強磁性秩序を結晶格子の隙間に入り込んだMnイオンが阻害していることがわかった。
菖蒲 敬久; 田中 啓介*; 橋本 篤*; 成田 純一*
材料, 58(7), p.588 - 595, 2009/07
Fracture mechanics have been successfully applied for damage tolerant design of engineering structures against fatigue and stress corrosion cracking. The stress intensity factor is a key parameter to predict the progress of cracking behavior, and is computed from the shape of cracks and the loading stress distribution. In the present study, using high energy monochromatic X-rays of energy 66.4 keV from the synchrotron radiation source, SPring-8, we have developed a system to perform the hybrid measurement of imaging of cracks and strain distribution around cracks. High tensile strain ahead of the crack was measured at the maximum stress, while the strain on the crack face was low because of crack opening. The full width at half maximum (FWHM) increased near the crack tip under loading, and then decreased after unloading. This recoverable part of FWHM by unloading was caused by the steep distribution of the applied stress in the vicinity of the crack tip.
MnAs studied by X-ray magnetic circular dichroism竹田 幸治; 小林 正起*; 岡根 哲夫; 大河内 拓雄; 岡本 淳*; 斎藤 祐児; 小林 啓介*; 山上 浩志; 藤森 淳; 田中 新*; et al.
Physical Review Letters, 100(24), p.247202_1 - 247202_4, 2008/06
被引用回数：39 パーセンタイル：82.16(Physics, Multidisciplinary)希薄磁性半導体(DMS)GaMnAsは、半導体スピントロニクス分野で注目を集めているが、室温強磁性は達成されていない。現状の試料作成技術では、MnイオンはGaイオンと置換される一方で、GaAs格子間にも侵入してしまい、この格子間に侵入したMnイオンの役割(影響)が不明であった。格子間に侵入した磁性イオンに関する同様の問題は、他のDMSにも多く存在する。今回の詳細なXMCD測定によって、格子間に侵入したMnイオンが、Gaイオンと置換されたMnイオン間の強磁性秩序の妨げになっていることが明らかになった。これは、格子間に侵入した磁性イオンの排除が多くのDMSの室温強磁性達成のために不可欠であるという試料作成に対する明確な方針を示すものである。
Cr
Te小林 正起*; 石田 行章*; Hwang, J. I.*; Song, G. S.*; 藤森 淳; Yang, C. S.*; Lee, L.*; Lin, H.-J.*; Huang, D.-J.*; Chen, C. T.*; et al.
New Journal of Physics (Internet), 10, p.055011_1 - 055011_15, 2008/05
被引用回数：15 パーセンタイル：64.38(Physics, Multidisciplinary)The electronic structure of the Cr ions in the diluted ferromagnetic semiconductor ZnCrTe (
=0.03 and 0.15) thin films has been investigated using X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) and photoemission spectroscopy (PES). The line shape of the Cr XMCD spectra is independent of 
, 
, and , indicating that the ferromagnetism is originated from the same electronic states of the Cr ion. Cluster-model analysis indicates that the ferromagnetic XMCD signal is originated from Cr ions substituted for the Zn site. The Cr 
partial density of states extracted using Cr 
resonant PES shows a broad feature near the top of the valence band, suggesting strong 
,- hybridization. Based on these findings, we conclude that double exchange mechanism cannot explain the ferromagnetism in ZnCrTe.
鈴木 賢治*; 菖蒲 敬久; 田中 啓介*
Materials Science Forum, 571-572, p.333 - 338, 2008/00
As a bond coating, CoNiCrAlY was pressureless plasma-sprayed on a substrate of nickel-base superalloy. As the top coating, zirconia with 4 mol yttria was coated by the electron beam-physical vapor deposited (EB-PVD) on the substrate which was rotating during coating. The rotation speed of the in-plane was 5, 10 and 20 rpm. The thickness of the top coating was about 0.12 mm. The distribution of the in-plane residual stress was measured by a conventional X-ray method. The distribution of the out-of-plane residual strain was measured by a strain scanning method with hard synchrotron X-rays. For the specimen with 20 rpm, the in-plane residual stress was small within the range from -20 to 30 MPa, the out-of-plane residual stress was a very small compression. A columnar structure of the EB-PVD thermal barrier coatings consists of the core part with a fourfold pyramid and the peripheral part with a feather-like structure.
鈴木 賢治*; 和田 国彦*; 松原 秀彰*; 菖蒲 敬久; 川村 昌志*; 田中 啓介*
材料, 56(7), p.588 - 593, 2007/07
Niベースの超合金であるIN738LCは基質材料として使われ、CoNiCrAlYはその上にボンドコートとしてプラズマスプレーにより押し固められている。その上にZrがEV-PVD法によりトップコーティングされている。本試験では基盤回転数の異なる試料に関して、組織観察及び残留応力測定を行った。SEM観察の結果から、Zrコーティングは(111)方向に成長した柱状組織を有していることがわかった。また表面の残留応力は、基盤回転数が減少するに従い圧縮の残留応力が大きくなることがわかった。
鈴木 賢治*; 菖蒲 敬久; 田中 啓介*
材料, 56(3), p.217 - 222, 2007/03
9mm厚で表面にレーザショックピーニングを施したTi
Al
V材の内部残留応力測定を行った。測定は、70keVの高エネルギー放射光X線を使用し、透過型及び反射型ひずみスキャンニング法により行った。Tiの004及び112反射による面内及び面外ひずみ測定を行った結果、面内の2方向のひずみはほとんど一致していることから面内で等2軸応力状態であることがわかった。一方、面外ひずみに関して、面内応力より計算された面外ひずみと測定結果を比較した場合に、112反射はほとんど一致するのに対して、004反射ではかなり異なっていることがわかった。この理由は、塑性変形異方性が起点となる粒間ひずみによるものであり、112反射に対して004反射はその影響が強いためであると考えられる。以上から、112反射より残留応力を求めた結果、表面部は-500MPaの圧縮応力で、1.8mm程度の深さまでその影響は含まれていることがわかった。
菖蒲 敬久; 水木 純一郎; 鈴木 賢治*; 秋庭 義明*; 田中 啓介*
JSME International Journal, Series A, 49(3), p.376 - 381, 2006/07
材料に対する透過性が非常によい、高エネルギー放射光X線を用いたひずみスキャニング法に、従来まで使用されていなかったアナライザを組合せた測定手法の評価を行った。その結果、供試材として使用したフェライト鋼S45C について、表面0.05mmから0.6mm程度の深さまで10
m程度の深さ分解能で補正する必要のないひずみ分布を得ることに成功した。一方、表面近傍についても補正を施すことで信頼性の高いひずみ分布を得る方法を確立し、面内等二軸応力が仮定できる材料であれば、ラボX線で得られた表面残留応力を用いることで、表面から内部までの残留応力分布を求める手法も同時に確立した。
菖蒲 敬久; 水木 純一郎; 鈴木 賢治*; 鈴木 裕士; 秋庭 義明; 田中 啓介*
材料, 55(7), p.647 - 653, 2006/07
ひずみスキャニング法をオーステナイト系ステンレス鋼のような粗大粒や集合組織を持つ材料に適応できるように手法開発を行った。質の良いデータを得るための条件,X線照射体積内に10000個以上の結晶、を満たすために試料にさまざまな揺動を施した。その結果、回転揺動では十分な結果を得ることはできなかったが、並進揺動を与えることで前述の条件を満たし、質の良いデータを得ることに成功した。
鈴木 賢治*; 川村 昌志*; 菖蒲 敬久; 田中 啓介*; 秋庭 義明*
材料, 55(7), p.634 - 640, 2006/07
プラズマ溶射された遮熱コーティング(TBC)の残留応力及び機械的挙動は、高温機器の性能にかかわる重要な問題である。本研究では、曲面上にプラズマ溶射されたTBCを高温酸化処理しその際に発生するき裂形態を検討した。その結果、局率半径が小さくなるに従い測定された半径応力は大きくなることを見いだした。また半径応力の最大値とはく離き裂密度との比較から、はく離き裂の発生は局率半径の減少により促進される結果を得た。
菖蒲 敬久; 水木 純一郎; 鈴木 賢治*; 秋庭 義明*; 田中 啓介*
材料, 55(1), p.101 - 108, 2006/01
ゲージ体積が材料表面にもぐったときに回折角がシフトする。このときには表面効果の補正が必要である。われわれは、アニールされたS45C材料を用いて、この回折角のシフトについてGe(111)アナライザを用いたひずみスキャニング法により調査した。その結果、この現象は幾何学的なゲージ体積と装置ゲージ体積の中心が異なるために発生することを明らかにした。また前述の違いの発生要因については、(1)アナライザの発散によるゲージ体積の変化,(2)X線の侵入深さ,(3)アナライザと受光スリットの中心のずれ、という3つにより説明できる。以上の結果、本論文ではこれらの要因を考慮した補正法を提案する。さらにこの補正法を用いて、ショットピーニングを施したS45C材に関しても測定を行った。その結果、残留応力分布は、表面を徐々に取り除いて測定されたものと一致した結果を得ることができた。
菖蒲 敬久; 小西 啓之; 水木 純一郎; 鈴木 賢治*; 鈴木 裕士; 秋庭 義明*; 田中 啓介*
Materials Science Forum, 524-525, p.691 - 696, 2006/00
粗大粒や集合組織を持つSUS304Lオーステナイト系ステンレス鋼の表面にショットピーニングを施した材料の表面下の残留応力分布を評価するためにひずみスキャニング法を適応した。SPring-8内BL22XUにおいて測定を行った。エネルギーは70.14keV,ビームサイズは2
0.2mm
,受光側にGe(111)アナライザを用いた。試験片にはSUS304Lの焼鈍材とショットピーニング材で20205mm
の角材を使用し、その粒サイズは37mだった。十分な数の結晶粒からの回折を得るために、試料に対して並進,回転,あおりなどの揺動を加えた。その結果、並進揺動を行うことで正確な応力分布が得られることがわかった。本揺動と表面効果の補正を加えることで、ショットピーニングを施したオーステナイト系ステンレス鋼の表面から内部の残留応力分布を決定することに成功した。
