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服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review B, 108(24), p.245110_1 - 245110_11, 2023/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Materials Science, Multidisciplinary)通常の近藤効果は、伝導電子と交換相互作用を行う不純物を含んだ金属中で起こり、伝導電子のフェルミ面の存在が重要となるが、フェルミ面を持たない系における類似した現象の解明は近藤効果の基礎的理解のために重要である。さらに、通常の近藤効果は磁場中で抑制されるが、とある条件の下では磁場によって増幅することも起こりえる。本論文では、フェルミ面を持たない系において強磁場の存在に起因する近藤効果を記述するための模型を構築・提案する。この模型では、物質中を伝導するディラック粒子と物質内部で局在する不純物から成る粒子対である「近藤凝縮」を平均場として仮定することで、それを秩序変数とする相図を決定することができる。一方で、ディラック粒子・反粒子の粒子対として定義される「カイラル凝縮」は、クォーク系においては古くから知られた基底状態であるが、相互作用するディラック電子系においても類似した基底状態の存在が期待されている。さらに、ディラック粒子・反粒子間に極小の引力相互作用さえあれば、磁場の大きさに伴ってカイラル凝縮が(一般的には)増幅する現象が知られており、magnetic catalysis(磁気触媒機構)と呼ばれている。このため、本研究ではカイラル凝縮と近藤凝縮との磁場中での競合効果に注目し、この競合効果によって磁場をパラメータとする相図上に量子臨界点が現れることを予言した。さらに、磁場だけでなく有限温度の相図の予言も行った。フェルミ面に起因する通常の近藤効果とは異なり、強磁場のみによって誘起される近藤系はモンテカルロ法における負符号問題を持たないため、モンテカルロシミュレーションによって将来的に高精度の検証がなされることが期待される。
服部 恒一*; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
EPJ Web of Conferences, 276, p.01015_1 - 01015_5, 2023/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.91(Physics, Atomic, Molecular & Chemical)本研究では、重い不純物クォークを含む強磁場中のQCD相図を調べ、特に、平均場解析の範囲でこの系の基底状態を決定した。本研究で扱う模型の基底状態は、軽いクォークとその反クォークの対として構成される「カイラル凝縮」と軽いクォークと重いクォークの対である「近藤凝縮」の二種類の秩序変数によって特徴付けられる。強磁場中のQCDではカイラル凝縮が磁場に依存して増加するmagnetic catalysis (磁気触媒効果)と呼ばれる現象が知られているが、本研究では二種類の凝縮が相関・競合することで誘起される新たな現象として、カイラル凝縮の大きさが磁場の大きさに依らずに一定の値となる(飽和する)現象や、温度の増加に伴ってカイラル凝縮が特異的に増加する現象などを提案した。
末永 大輝*; 荒木 康史; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review D, 105(7), p.074028_1 - 074028_19, 2022/04
被引用回数：2 パーセンタイル：34.13(Astronomy & Astrophysics)本論文では、クォーク物質中での近藤効果が、磁場下においてヘビークォークのスピン偏極を誘起する新たなメカニズムを提案する。高密度クォーク物質中では、アップ・ダウン等のライトクォークに対してチャーム・ボトム等のヘビークォークが不純物として働き、カラー交換により相互作用を増幅する「QCD近藤効果」が起こることが理論的に示唆されている。この際にヘビークォークとライトクォークによって構成される近藤凝縮により、ヘビークォークとライトクォークのスピンは混成する。そのため、クォーク物質中でライトクォークが磁場と結合すると、近藤凝縮を介してヘビークォークのスピン偏極も誘起される。このメカニズムを示すため、Nambu-Jona-Lasinio型の相互作用を持つモデルを用い、
ゲージ対称性を考慮した頂点補正を加味して計算を行う。これにより磁場下で誘起されるヘビークォークのスピン偏極を線形応答理論に基づいて調べ、近藤効果の発現によってヘビークォークのスピン偏極が如実に誘起されることを示す。これらの結果は今後、符号問題を回避した格子シミュレーションにより検証が期待される。
荒木 康史; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review Research (Internet), 3(2), p.023098_1 - 023098_17, 2021/05
相対論的フェルミオンのスピンは軌道自由度と強い相関を持つ。このような相対論的粒子と非相対論的粒子が混在する場合の効果として、本研究ではスピン-軌道帯磁率に着目する。スピン-軌道帯磁率は軌道磁場(粒子の軌道運動に対してベクトルポテンシャルとして働く磁場の効果)に対するスピン偏極の応答として定義されるものであり、スピン-軌道相互作用に起因するものである。理論解析の結果、相対論的粒子と非相対論的粒子の混成がある場合、スピン-軌道帯磁率はバンド混成点近傍のフェルミエネルギーで変化することが示された。この混成効果により、磁場下では非相対論的粒子のスピン偏極も誘起されることが明らかになった。さらにこの混成効果は、熱平衡を破るような動的な磁場の摂動下では増強されることを明らかにした。スピン-軌道帯磁率に対するこれらの効果は、固体中のディラック電子に対する結晶対称性の破れや不純物ドープ、および相対論的重イオン衝突における軽いクォークと重いクォークの混成といった状況下で、実験的に実現されうることを議論する。
末永 大輝*; 荒木 康史; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review D, 103(5), p.054041_1 - 054041_17, 2021/03
被引用回数：5 パーセンタイル：43.93(Astronomy & Astrophysics)本論文ではクォーク物質中のカイラル分離効果に対して、近藤効果、すなわち重い不純物による非摂動的効果が与える影響を議論する。カイラル分離効果は、相対論的フェルミオンが磁場下でカイラリティ依存のカレント(軸性カレント)を示す現象であり、クォーク物質等の相対論的フェルミオンに特徴的な現象である。本研究では、軽いクォークと重いクォークによって構成される近藤凝縮を含む有効模型に基づき、静的および動的な磁場下での軸性カレントの応答関数を評価した。その結果、磁場が静的・動的どちらの場合も、近藤効果によりカイラル分離効果は増強されることが示された。特に動的な磁場下では、カイラル分離効果は約3倍に増強されることを明らかにした。以上の効果により、クォーク物質中に不純物として含まれる重いクォークは、磁場下での軽いクォークのカレントに対して重要な役割を果たすことが示唆される。
荒木 康史; 末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review Research (Internet), 3(1), p.013233_1 - 013233_12, 2021/03
本論文では、不純物自由度の性質によって類別される二種類の相対論的近藤効果について、理論的考察を行う。特に、軽いディラックフェルミオンと重い不純物フェルミオンから構成される「凝縮」を含む基底状態の分散関係に注目する。ここでの重いフェルミオン自由度は、高エネルギー物理学においてヘビークォーク有効理論(HQET)として知られている有効理論(すなわち、ディラックフェルミオンに対して非相対論的極限をとることで得られる低エネルギー有効理論)を用いて記述される。ここでは二種類のHQETを採用し、一つ目のHQETは重いフェルミオンの粒子成分のみを含み、二つ目のHQETは粒子成分と反粒子成分の両方を含む(粒子と反粒子は逆のパリティを持つ)。これらの二つの有効理論から定性的に異なる二種類の近藤効果が現れることを示す。二種類の近藤効果を比較すると、フェルミ面近傍における(近藤効果としての)性質は類似している一方、運動量が小さい領域(赤外領域)のバンド構造は異なることが分かる。これらの近藤効果はディラック/ワイル反金属やクォーク物質における観測量に影響するだけでなく、格子シミュレーションや冷却原子シミュレーションによって数値的に検証されることが期待される。
末永 大輝*; 鈴木 渓; 荒木 康史; 安井 繁宏*
Physical Review Research (Internet), 2(2), p.023312_1 - 023312_13, 2020/06
近藤効果はフェルミ面近傍の軽いフェルミオンと重い不純物との相互作用によって引き起こされ、物質の電気的・熱的・輸送的性質に影響を及ぼす。一方、カイラリティ(右巻き・左巻き)はディラック粒子・ワイル粒子などの相対論的フェルミオンが持つ基本的な性質の一つである。通常の物質においては右巻き・左巻き粒子の数は均衡しているが、これらが不均衡となる系もクォーク物質や電子系において興味が持たれている。本論文では、相対論的フェルミオンのカイラリティ不均衡(有限の「カイラル化学ポテンシャル」を持つ系)によって生じる近藤効果を理論的に提案した。この効果は右巻き(または左巻き)の軽いフェルミオンと重い不純物粒子との混合によって引き起こされるが、これは有限密度(化学ポテンシャル)によって生じる通常の近藤効果とは少し異なる状況である。我々は相対論的フェルミオンと不純物粒子間の相互作用を持つ有効模型を構築し、(1)摂動計算と(2)平均場近似による非摂動的アプローチの二つの手法を用いてこの効果が実現することを示した。さらに、近藤効果に対する温度依存性・結合定数依存性・感受率の振る舞いや相転移の次数などを議論した。このような近藤効果の性質は、将来的な格子シミュレーションで検証されることが期待される。
末永 大輝*; 鈴木 渓; 安井 繁宏*
Physical Review Research (Internet), 2(2), p.023066_1 - 023066_11, 2020/04
QCD近藤効果は、高密度クォーク物質中においてチャームクォーク・ボトムクォークなどのヘビークォークが不純物として存在するときに生じる量子現象である。本論文では、QCD近藤効果の実現した基底状態から励起されるエキシトンモードが束縛状態として存在することを予言し、その詳細な性質を調べた。具体的には、平均場近似に基づいてQCD近藤効果を記述する有効模型を構築し、励起モードとして実現可能な量子数(スピンやパリティ)やそれらの分散関係を調べた。これらのエキシトンは電気的・カラー的に中性になることができるため、(電荷やカラー荷を持つ粒子とは異なり)輸送現象における「中性カレント」として出現し、電気伝導や熱伝導に対するヴィーデマン・フランツ則の破れに寄与することが期待される。このような近藤エキシトンは、ディラック粒子やワイル粒子のような「相対論的」フェルミオンに対する近藤効果における普遍的な物理現象であり、クォーク物質に限らずディラック・ワイル電子系への応用も期待される。
鈴木 恵理子; 高瀨 学; 中島 邦久; 西岡 俊一郎; 橋本 直幸*; 磯部 繁人*; 逢坂 正彦
Proceedings of International Topical Workshop on Fukushima Decommissioning Research (FDR 2019) (Internet), 4 Pages, 2019/05
比較的低温域におけるCs化学吸着挙動に係る知見取得のため、873及び973Kにおけるステンレス鋼へのCs化学吸着試験を行い、Cs化学吸着生成物及び反応速度定数等を調査した。その結果、873Kではセシウムフェレートが、973Kではセシウムフェレート及びセシウムシリケートが生成した。また、873
973Kにおける反応速度定数は、比較的高温域における反応速度定数とは異なる温度依存性を示すことが分かった。これらの結果から、低温域におけるCs化学吸着モデルを新たに構築する必要があることが示された。
若杉 圭一郎; 山口 正秋; 小尾 繁*; 長尾 郁弥; 加藤 智子; 鈴木 祐二*; 江橋 健; 梅木 博之*; 新堀 雄一*
日本原子力学会和文論文誌, 16(1), p.15 - 33, 2017/03
本研究では、我が国の幅広い地域で確認されており、かつサイト選定で影響を回避することが困難な隆起・侵食に着目し、これが高レベル放射性廃棄物地層処分に与える影響を定量的に把握するための安全評価手法を開発した。従来は、隆起速度と侵食速度が等しいとの仮定の下、処分場が一定の速度で地表に接近するという簡易な評価が行われていたが、本研究では、我が国で多く確認されている隆起速度と侵食速度が異なるケースを取り扱うことが可能なモデルを開発し、隆起・侵食に伴う起伏や処分場深度の時間変化、廃棄体ごとの風化帯/地表に到達する時間などを、地形発達モデルに基づき評価した。さらに、このモデルを用いて隆起・侵食を考慮した安全評価を試行した結果、我が国の最頻値の隆起速度(0.3mm/y)を想定したケースの総線量の最大値は、国際機関で示されている放射線防護基準のめやす値(300
Sv/y)を下回った。さらに、既往のモデルによる評価との比較により、地表の起伏に起因して廃棄体が風化帯へ分散して侵入する効果を定量的に把握した。以上のことから、本評価手法を用いることにより、隆起・侵食を現象に即して取り扱うことが可能になったとともに、既往の評価の安全裕度を定量的に把握することが可能となった。
小池 文博*; 舟場 久芳*; 後藤 基志*; 加藤 太治*; 加藤 隆子*; 森田 繁*; 村上 泉*; 坂上 裕之*; 須藤 滋*; 鈴木 千尋*; et al.
AIP Conference Proceedings 1545, p.202 - 211, 2013/07
被引用回数：4 パーセンタイル：83.46(Physics, Applied)多電子,多価イオンを含むプラズマの状態の理解のために重要となる、原子番号が50から80までの原子の多価イオンのエネルギー準位や遷移確率について議論する。これらの原子データに関する理論計算の現状について述べる。また、W, Gd, Ndイオンの分光計測や、その結果の理論解析についても述べる。
竹本 紀之; 堀 直彦; 中川 繁昭; 石塚 悦男; 神永 雅紀; Nurzhan, S.*; Takibayev. N.*; Aliyev, B.*; 鈴木 雅秀
Proceedings of International Conference of Young Scientists and Specialists; Current Issues on the Peaceful Use of Atomic Energy (Internet), p.17 - 27, 2012/06
照射試験炉センターでは、世界有数の高い中性子束と広い照射領域を有し、世界最高水準の照射技術を備えた照射試験炉JMTR及びその関連施設を用いた実践的な研究,OJT,研修等を通した原子力人材育成に取り組んでいる。アジア諸国への原子力導入のための基盤の形成・技術力の向上等に貢献するため、2011年からアジアの若手技術者及び学生を対象とした研修を開始した。2011年度の研修では、カザフスタン及びタイから10名が参加した。2012年度からはアジア以外にも枠を拡げ、海外から研修生を招へいして研修を実施する。また、原子力産業の世界展開を視野に将来における原子力人材を育成するため、文部科学省の原子力人材育成等推進事業において、「最先端研究基盤JMTR及び関連施設を用いた研修講座」を2010年に新設した。本講座は、これまでに3回の講座を開催しており、計45名の国内技術者及び学生が参加し、照射試験炉及び照射試験に関する基礎知識を習得した。2012年度以降も年2回開催し、それぞれ約20名の研修生を受け入れる予定である。
enolase奥 浩之*; 山田 圭一*; 小林 京子*; 片貝 良一*; Ashfaq, M.*; 花岡 宏史*; 飯田 靖彦*; 遠藤 啓吾*; 長谷川 伸; 前川 康成; et al.
Peptide Science 2008, p.439 - 442, 2009/03
マラリアは、熱帯及び亜熱帯地域における主な死因の一つである。これまでの研究において、エノラーゼ基質結合部位の部分配列に由来する人工ペプチド抗原としてマラリアワクチン抗原の有用性を検証してきた。人工抗原ペプチドは、抗原性ペプチドに5(6)-カルボキシフルオロセインを用いて蛍光ラベルして合成した。合成したペプチドは、乳酸とグリコール酸の共重合体(PLGA)を用いて乳化重合後、ホモジナイズし、ナノ粒子化した。この粒子へ再度0.5%ポリビニルアルコールを加えた後、乳化,ホモジナイズして粒子径0.3から1.5mmのナノ粒子を調製した。蛍光強度からみた生体外での徐放試験において、ペプチド抗原のみから作製したナノ球体を用いた場合、薬剤は、保留日数に対してほぼ0次で急激に放出されるのに比べ、PLGAナノ粒子に調製した試料は、1g/7日間で徐放されることがわかった。1.0mg(蛍光入り薬剤4.0g)のナノ粒子を用いたハダカネズミによる生体内試験において、蛍光強度は、12日間かけ次第に減少し、今回調製されたナノ微粒子は持続的に抗原を徐放することがわかった。
杉江 達夫; 波多江 仰紀; 小出 芳彦; 藤田 隆明; 草間 義紀; 西谷 健夫; 諫山 明彦; 佐藤 正泰; 篠原 孝司; 朝倉 伸幸; et al.
Fusion Science and Technology (JT-60 Special Issue), 42(2-3), p.482 - 511, 2002/09
被引用回数：6 パーセンタイル：3.03(Nuclear Science & Technology)JT-60Uの計測診断システムは、約50の計測装置から構成されている。近年、プラズマパラメータの半径方向の分布計測が精度よく行なわれるようになった結果、プラズマの内部構造が明らかになった。また、ミリ波反射計/電子サイクロトロン放射計測により、電子密度/電子温度揺動の測定が行なわれ、プラズマ閉じ込めに関する理解が進展した。さらに、電子温度,中性子発生率,放射パワー,電子温度勾配等の実時間制御実験が、関係する計測装置のデータを利用して行なわれた。これらの計測,及び実時間制御を駆使することにより、高性能プラズマを実現することができた。次期核融合実験炉用計測装置としては、炭酸ガスレーザ干渉計/偏光計,及び協同トムソン散乱計測装置を開発している。
Al
, studied by resonant and X-ray photoelectron spectroscopy藤森 伸一; 斎藤 安治*; 関 雅晴*; 田村 好司*; 水田 宗徳*; 山木 健一郎*; 佐藤 健*; 岡根 哲夫; 田中 順章*; 佐藤 憲昭*; et al.
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 101-103, p.439 - 442, 1999/00
被引用回数：4 パーセンタイル：22.57(Spectroscopy)UPdAlにおけるU5f電子状態を調べるために、UPdAlに対するX線光電子分光実験及びU
La
PdAlに対する共鳴光電子分光実験を行い、得られたスペクトルとバンド計算結果の比較を行った。X線光電子スペクトルでは、特にフェルミ準位付近の構造がバンド計算によって良く再現されており、スペクトルを理解する上において、バンド計算が良い出発点であることが示された。一方の共鳴光電子スペクトルは、実験と計算でスペクトル構造が全く異なっており、さらにウラン原子をランタン原子によって置換を行ったULaPdAlにおいても、スペクトル構造には変化が見られなかった。これらの実験結果は、共鳴光電子スペクトルがU5f電子の局在的な情報を反映しており、一方のX線光電子スペクトルはU5f電子の遍歴的な性質を反映していることを示している。
鍋島 邦彦; Tuerkcan, E.*; 鈴土 知明; 中川 繁昭; 井上 浩司*; 大野 富生*; 工藤 和彦*; 鈴木 勝男
Proc. of Human-Computer Interaction International'99, 2, p.1187 - 1191, 1999/00
ニューラルネットワークとエキスパートシステムを組み合わせたハイブリッド監視システムを開発し、高温ガス冷却炉HTTRに適用する。本監視システムは、フィードバック結合を持つカレントニューラルネットワークを用いて原子炉の動特性モデルを構築することにより、微小な異常兆候を早期に検知し、このネットワーク出力と運転員からのプラント情報を基にエキスパートシステムで異常を診断する。また、マンマシンインターフェイスを考慮し、運転員支援のための適切な表示も行う。これまでに、動特性解析コードACORDを利用して、正常運転及びいくつかの異常事象のシミュレーションデータを作成し、監視システムの性能評価を行った。その結果、このシステムがHTTRの異常検知・診断にも有効であることが明らかになった。
岡根 哲夫; 山田 みつき*; 鈴木 章二*; 佐藤 繁*; 木下 豊彦*; 柿崎 明人*; 石井 武比古*; 小林 峰*; Shimoda, S.*; Iwaki, M.*; et al.
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 80, p.241 - 244, 1996/05
被引用回数：4 パーセンタイル：26.09(Spectroscopy)ニッケル及び銅の単結晶表面にセリウムを蒸着した系の電子状態を、X線光電子分光並びにシンクロトロン放射を利用した真空紫外光電子分光により調べた。この系では界面において原子の拡散が起こる結果、希土類金属-遷移金属合金から成る表面相が形成されることを確認した。そこで、構成原子の試料表面から深さ方向についての分布を調べるために中エネルギーイオン散乱実験も行った。実験の結果、ニッケル表面上にセリウムを蒸着した系では、セリウム4f準位と伝導電子帯の間の混成強度が表面層におけるセリウム濃度と強い相関関係を有していることを見出した。一方銅の表面にセリウムを蒸着した系においては、この混成強度が表面層でのセリウム濃度にほとんど依存しないことが解った。
Safranj, A.; 狩野 繁之*; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*; 鈴木 守*
Jpn. J. Parasitol., 44(2), p.170 - 173, 1995/04
新規の免疫診断技術を放射線利用により開発するため、マラリア抗体の一部をなす4つのアミノ酸をもとにメタクリロイル-L-アスパラギニル-L-アラニル-L-アルパラギニル-L-プロリンメチルエステルを合成し、その放射線分散重合によりポリマー粒子を合成した。この粒子とマラリア急性期患者の血清を反応させ、さらに標識された抗ヒトIgGを反応させた。粒子の断層を共焦点レーザー走査顕微鏡で観察し、マラリア急性期患者の血清と反応させた粒子に特異的な強い蛍光像が認められた。これより、上述の4つのアミノ酸を固定化するだけで、ポリマー粒子表面が抗体として働くことが示唆された。
Safranj, A.; 狩野 繁之*; 吉田 勝; 大道 英樹; 片貝 良一*; 鈴木 守*
Radiation Physics and Chemistry, 46(2), p.203 - 206, 1995/00
被引用回数：19 パーセンタイル：84.35(Chemistry, Physical)4種類のアミノ酸を含有するモノマー、メタクリロイル-L-アスパラギニル-L-アラニル-L-アスパラギニル-L-プロリンメチルエステルを合成し、その放射線分散重合によりポリマー微粒子を合成した。この粒子にマラリア急性期患者の血清を反応させ、さらに標識されたヒトガンマグロブリン(IgG)を反応させ共焦点レーザー走査顕微鏡で観察したところ、粒子表面に特異的な強い蛍光像が認められた。これは、マラリアの抗体となる4種類のアミノ酸の組み合せが、血清との反応により抗原・抗体反応を示したためと考えられ、この手法によりマラリアの免疫診断を簡便に行えることが実証された。
安濃田 良成; 鈴木 雅之*; 檜山 一夫*; 佐々木 繁*; 川崎 和代*; 島根 由紀夫*
JAERI-M 91-151, 51 Pages, 1991/09
ROSA計画では、加圧水型原子炉(PWR)の小破断冷却材喪失事故(LOCA)および運転時の異常時の異常な過渡変化を調べるため、実炉と同じ高さで体積が1/48の大型装置(LSTF)による模擬実験を行っている。事故時の原子炉内は、水と蒸気の混在するいわゆる二相流状態となり、特に小破断LOCAの場合には、系内の水と蒸気の分布が事象の推移や炉心冷却を支配する。LSTF実験では、様々な事故条件に関してこのような原子炉内の変化を模擬した実験を行い、実験装置内の熱水力挙動を約2300点の計測器によって詳細に計測している。これらの計測値をもとに、装置内の熱水力挙動をコンピュータ画像によってアニメーション化するシステムを開発した。このシステムは、実験結果のみならず解析結果の表示機能も有しており、解析者のためのツール並びに実験結果、解析結果のプレゼンテーション用として有効である。
