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寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
Vacuum and Surface Science, 66(9), p.525 - 530, 2023/09
Au(001)表面は擬一次元周期性を持つHex-Au(001)に再構成することから、この表面にグラフェンを成長させると、その周期性がグラフェンの電子構造を変化させると予測された。特に、グラフェンとAuの軌道混成により、グラフェンにバンドギャップやスピン偏極が導入されると考えられていた。本研究では、Hex-Au(001)表面上のグラフェンの角度分解光電子分光と密度汎関数理論計算の結果を報告する。グラフェンのDiracコーンとAu 6sp軌道の交点に0.2eVのバンドギャップが観測され、バンドギャップ形成の起源がグラフェンのDiracコーンとAu 6sp軌道の混成であることが示された。この軌道混成の機構について考察し、グラフェンのDiracコーンへのスピン注入を予想した。
寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
Physical Review Materials (Internet), 7(1), p.014002_1 - 014002_10, 2023/01
被引用回数：3 パーセンタイル：72.03(Materials Science, Multidisciplinary)金(001)表面は、六角形の表面と正方形のバルク格子からなる複雑な再構成構造[Hex-Au(001)]を示し、擬一次元的な波状表面を形成している。この表面上にグラフェンを成長させると、波状表面の周期性がグラフェンの電子構造を変化させ、バンドギャップや新しいディラックポイントを形成することが予測された。さらに、グラフェン-金界面はバンド混成によるバンドギャップ生成やスピン注入の可能性が期待される。ここでは、Hex-Au(001)表面上のグラフェンについて、角度分解光電子分光と密度汎関数計算を行った結果を報告する。元のグラフェンとレプリカのグラフェンの
バンドの交点はバンドギャップを示さず、一次元ポテンシャルが小さすぎて電子構造を変更できないことが示唆された。グラフェンバンドとAu 
バンドの交点では0.2eVのバンドギャップが観測され、グラフェンバンドとAu バンドの混成を利用してバンドギャップが生成していることが示された。また、グラフェンとAu の混成により、グラフェンへのスピン注入が起こることが予想される。
澤田 真一*; 木村 壮宏*; 西嶋 陽之*; 小平 岳秀*; 田中 伸幸; 久保 真治; 今林 慎一郎*; 野村 幹弘*; 八巻 徹也*
International Journal of Hydrogen Energy, 45(27), p.13814 - 13820, 2020/05
被引用回数：2 パーセンタイル：6.8(Chemistry, Physical)熱化学水素製造法ISプロセスでは、カチオン交換膜を用いた膜ブンゼン反応が検討されている。しかし、従来のカチオン交換膜および電極材料では過電圧が高く、熱効率として採用できる段階ではなかった。本報では、高IECの放射線グラフト膜及び多孔質金電極を用いて、セルの過電圧を低下させることを目指した。放射線グラフト膜はプロトン透過に対する低い抵抗を示し、金電極はアノード極で生じるSO
酸化反応を効率化した。この結果、膜ブンゼン反応で生じる過電圧が200mA/cm
の条件で0.21Vまで削減された。本結果は、従来の商用カチオン交換膜及び非多孔質電極を用いた場合の1/3の値である。また、電流-電圧特性の解析結果から、放射線グラフト膜の方が金電極に比べて、より効果的に過電圧削減に貢献していることが明らかとなった。
野村 幹弘*; 小平 岳秀*; 池田 歩*; 名嘉 康人*; 西嶋 陽之*; 今林 慎一郎*; 澤田 真一*; 八巻 徹也*; 田中 伸幸; 久保 真治
Journal of Chemical Engineering of Japan, 51(9), p.726 - 731, 2018/09
被引用回数：3 パーセンタイル：13.13(Engineering, Chemical)熱化学水素製造法ISプロセスの主要反応の一つで、硫酸およびヨウ化水素(HI)酸を生成するブンゼン反応におけるヨウ素過剰添加量を削減する手法として、プロトン透過選択性のイオン交換膜を用いた電解反応(膜ブンゼン反応)の導入が提案されている。反応効率向上のためには、イオン交換膜性能である、膜を透過する水の移動量を抑制することが有効である。本報では、水透過の抑制を狙いとし、放射線グラフト法を用いて作成したイオン交換膜のグラフト鎖に架橋剤としてジビニルベンゼン(DVB)を添加することにより架橋構造を導入したイオン交換膜(架橋グラフト膜)を試作した。架橋グラフト膜を用いた膜ブンゼン反応試験により、硫酸およびHI酸が生成することを確認し、本膜が膜ブンゼン反応に適応可能なことを示した。また、架橋グラフト膜を用いた水透過試験では、未架橋のグラフト膜と比較して、水透過速度が最大で56%減少する結果となり、本膜が水の透過抑制効果を有することを見出した。これらの結果から、DVBにより架橋構造を導入した架橋グラフト膜が膜ブンゼン反応における水透過抑制に有効であることを示した。
若狭 有光*; 福山 淳*; 村上 定義*; 三木 真幸*; 横山 雅之*; 佐藤 雅彦*; 登田 慎一郎*; 舟場 久芳*; 田中 謙治*; 居田 克巳*; et al.
Proceedings of 23rd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2010) (CD-ROM), 8 Pages, 2011/03
An integrated transport simulation code for helical plasmas, TASK3D, is developed and applied to LHD plasmas. Neoclassical transport in helical plasmas is evaluated by the neutral-network-based neoclassical transport database, DGN/LHD. Five anomalous transport models are included and the estimated temperature profiles with experiments are compared. We also take into account the differential equation for the radial electric field 
into TASK3D. The obtained electron and ion thermal diffusivities with the Alcator, Bohm, and gyro-Bohm models indicate anomalous thermal transport dominates for electrons, while neoclassical thermal transport plays a crucial role for ions. TASK/TX, solving surface-averaged multi-fluid equations, is also applied to the LHD plasma to examine the time evolution of and plasma rotation. The transition between the electron and ion roots, and the radial structure of has been demonstrated self-consistently.
前島 慎一郎*; 片井 秀幸*; 種石 始弘*; 山田 栄成*; 大橋 弘和*; 長谷 純宏; 田中 淳
no journal, ,
静岡県主要特産野菜の温室メロンでは、高品質かつ低コストで栽培できる品種・系統の育成が望まれている。一部の形質のみに作用を及ぼす傾向が高いイオンビームを利用した突然変異育種は、不要な形質も併せて導入されることを受け入れ難い温室メロンにとって極めて有効な手法であると考えられたため、同手法による耐低温性等の新たな特性を付与した個体の育成を試みた。M2世代586系統について自殖・選抜を重ねた結果、M4・M5世代において、(1)外観が良く夏期高温条件下でも両性花着生に優れる系統(夏系),(2)低温・寡日照下でも外観や内容品質に優れる系統(秋系)、及び(3)低温条件下でも肥大性に優れる系統(冬系)が育成された。
前島 慎一郎*; 片井 秀幸*; 種石 始弘*; 山田 栄成*; 大橋 弘和*; 長谷 純宏; 田中 淳
no journal, ,
静岡県主要特産野菜である温室メロンでは、高品質かつ低コストで栽培できる品種・系統の育成が望まれている。一部の形質のみに作用を及ぼす傾向が高いイオンビームを利用した突然変異育種は、不要な形質も併せて導入されることを受け入れ難い温室メロンにとって極めて有効な手法であると考えられたため、同手法による耐低温性等の新たな特性を付与した個体の育成を試みた。イオンビームを種子に照射し、得られたM2世代586系統について自殖・選抜を重ねた結果、M4・M5世代において、(1)外観が良く夏期高温条件下でも両性花着生に優れる系統(夏系),(2)低温・寡日照下でも外観や内容品質に優れる系統(秋系)、及び(3)低温条件下でも肥大性に優れる系統(冬系)が育成された。
種石 始弘*; 前島 慎一郎*; 片井 秀幸*; 大場 聖司*; 山田 栄成*; 大橋 弘和*; 長谷 純宏; 田中 淳
no journal, ,
静岡県の主要特産野菜である温室メロンでは、高品質かつ低コストで栽培できる品種・系統の育成が望まれている。暖房費が生産コストの多くを占めているため、演者らは、低温栽培条件下でも果実肥大性がよく、収穫遅延が発生しない、高品質な品種・系統の育成をすすめてきた(前島ら、2007)。ここでは、低温条件下でも果実肥大に優れる冬作向け温室メロン"静育1号"について、育成経過とこの系統を種子親とした雑種第一代(F1)の特性を報告する。"静育1号"は、親品種に比べ、縦長の果実で、果実肥大性や外観が優れていた。初期生育(展葉,草丈)はやや遅れるが、果実糖度は高く、収穫の遅れはなかった。"県温冬3"を花粉親としたF1は、慣行F1品種である"県温冬23"に比べ、縦長の果実で、果実肥大性や外観が優れていた。初期生育の遅れはなく、果実糖度は同程度であった。
寺澤 知潮; 保田 諭; 松永 和也*; 林 直輝*; 田中 慎一郎*; 乗松 航*; 伊藤 孝寛*; 町田 真一*; 朝岡 秀人
no journal, ,
擬一次元周期構造を持つHex-Au(001)基板上に形成したグラフェンはバンドにエネルギーギャップを持つ。これまではHex-Au(001)基板の周期ポテンシャルによると考えられていた。本研究では、詳細な角度分解光電子分光の結果、Hex-Au(001)基板のspバンドとグラフェンのバンドの軌道混成しエネルギーギャップを形成することが確認されたため報告する。
寺澤 知潮; 松永 和也*; 林 直輝*; 伊藤 孝寛*; 田中 慎一郎*; 保田 諭; 朝岡 秀人
no journal, ,
Hex-Au(001)表面は一次元の波形を持ち、化学的に不活性であるため、グラフェンに対する一次元ポテンシャルの効果を調べるために採用されてきた。このようなポテンシャルは、グラフェンのバンド構造を異方的にし、ポテンシャルを横切るゾーン境界でのミニギャップやポテンシャルに沿った高い群速度を示すと予想される。しかし、Hex-Au(001)上のグラフェンにおけるバンドギャップは、走査型トンネル分光によって間接的に示唆されたに過ぎなかった。ここでは、角度分解光電子分光法(ARPES)と密度汎関数理論(DFT)計算を用いて、Hex-Au(001)基板上のグラフェンのバンド構造について報告する。ARPESでは、グラフェンのバンドがAuの6spバンドに近いバンドギャップを示している。また、DFT計算によるバンド構造では、バンドギャップはグラフェンバンドの交点ではなく、グラフェンバンドとAu 6spバンドの交点にあることが示された。したがって、このバンドギャップはグラフェンとAuの混成に由来すると結論づけられる。この混成は、SiC基板上のグラフェンとAuの界面で観測されたものと類似している。SiC基板上グラフェンとAuのギャップ付近で100meVのラッシュバ分裂が観測されたことから、グラフェンとAuの混成が重要であることが予想される。
