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北里 宏平*; Milliken, R. E.*; 岩田 隆浩*; 安部 正真*; 大竹 真紀子*; 松浦 周二*; 高木 靖彦*; 中村 智樹*; 廣井 孝弘*; 松岡 萌*; et al.
Nature Astronomy (Internet), 5(3), p.246 - 250, 2021/03
被引用回数：43 パーセンタイル：96.93(Astronomy & Astrophysics)2019年4月「はやぶさ2」ミッションは、地球に近い炭素質の小惑星(162173)リュウグウの人工衝撃実験を成功させた。これは露出した地下物質を調査し、放射加熱の潜在的な影響をテストする機会を提供した。はやぶさ2の近赤外線分光器(NIRS3)によるリュウグウの地下物質の観測結果を報告する。発掘された材料の反射スペクトルは、表面で観測されたものと比較して、わずかに強くピークがシフトした水酸基(OH)の吸収を示す。これは、宇宙風化や放射加熱が最上部の表面で微妙なスペクトル変化を引き起こしたことを示している。ただし、このOH吸収の強度と形状は、表面と同様に、地下物質が300
Cを超える加熱を経験したことを示している。一方、熱物理モデリングでは、軌道長半径が0.344AUに減少しても、推定される掘削深度1mでは放射加熱によって温度が200Cを超えて上昇しないことが示されている。これは、リュウグウ母天体が放射加熱と衝撃加熱のいずれか、もしくは両方により熱変化が発生したという仮説を裏付けている。
中野 政尚; 藤井 朋子; 根本 正史; 飛田 慶司; 瀬谷 夏美; 西村 周作; 細見 健二; 永岡 美佳; 横山 裕也; 松原 菜摘; et al.
JAEA-Review 2020-069, 163 Pages, 2021/02
JAEA-Review-2020-069.pdf:4.78MB
核燃料サイクル工学研究所では、「日本原子力研究開発機構核燃料サイクル工学研究所再処理施設保安規定、第IV編 環境監視」に基づき、再処理施設周辺の環境放射線モニタリングを実施している。本報告書は、2019年4月から2020年3月までの間に実施した環境放射線モニタリングの結果、及び大気、海洋への放射性物質の放出に起因する周辺公衆の線量算出結果について、取りまとめたものである。なお、上記の環境放射線モニタリングの結果において、2011年3月に発生した東京電力(2016年4月1日付けで東京電力ホールディングスに変更)福島第一原子力発電所事故で放出された放射性物質の影響が多くの項目でみられた。また、環境監視計画の概要、測定方法の概要、測定結果及びその経時変化、気象統計結果、放射性廃棄物の放出状況、平常の変動幅の上限値を超過した値の評価について付録として収録した。
小田 靖久; 山口 敏和*; 白石 裕也*; 小紫 公也*; 梶原 健; 高橋 幸司; 春日井 敦; 坂本 慶司
Journal of Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves, 32(6), p.877 - 882, 2011/06
被引用回数：8 パーセンタイル：44.43(Engineering, Electrical & Electronic)A shock wave supported by an atmospheric breakdown plasma caused by a high-power millimeter-wave beam was studied. The shadow graph image in a shock tube visualized the one-dimensional shock-wave generated by the millimeter-wave breakdown in atmosphere for the first time. It was revealed that a normal shock wave propagated through the tube at the constant velocity while it was detached from the ionization front of the plasma whenever the propagation velocity of the ionization front was supersonic or subsonic. And it was visually clarified that the atmospheric millimeter-wave breakdown had the combined structure of the normal shock wave and the heating region of the millimeter-wave plasma. The measured pressure of the shock front was as equal as the normal shock which propagated at measured Mach number.
2 surface山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 高橋 裕也*; 今野 篤史*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 朝岡 秀人; 末光 眞希*
Applied Surface Science, 254(19), p.6232 - 6234, 2008/07
被引用回数：4 パーセンタイル：21.85(Chemistry, Physical)Si(110)-162表面に室温吸着させた酸素分子の吸着状態と、その後の加熱による吸着構造の変化を放射光光電子分光により研究した。その結果、微量の酸素暴露でもSi
だけでなく、Si
, Si
成分が現れることがわかった。これは、O
分子が既に酸素が吸着しているサイトの近辺に選択的に吸着されるため生じている可能性が高い。また加熱後のSi, Si成分の結合エネルギーが増加し、熱酸化膜の値に近くなっていることから、室温で準安定状態にあった酸素原子が加熱によりSi-O結合長とSi-O-Si結合角を緩和させたことが示唆される。
2 surface by scanning tunneling microscopy富樫 秀晃*; 高橋 裕也*; 加藤 篤*; 今野 篤史*; 朝岡 秀人; 末光 眞希*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 46(5B), p.3239 - 3243, 2007/05
被引用回数：13 パーセンタイル：46.87(Physics, Applied)Si(110)面は、デバイスの高速化及び高集積化の点から新たな基板表面として注目を集めており、その極薄酸化膜初期形成に伴う表面Si原子のエッチング効果の理解はデバイス作製に欠かせない。われわれは走査型トンネル顕微鏡(STM)を用い、清浄表面の原子レベルの酸化過程を解析した。その結果、Si(001)面とは異なり、酸化に伴うSiエッチングが極めて抑制され酸化層とのシャープな界面が作製可能であることを明らかにした。
2末光 眞希*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 高橋 裕也*; 今野 篤史*; 山本 喜久*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 朝岡 秀人
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.996, p.19 - 25, 2007/00
その高いホール移動度、及びマルチゲートFETにおける活性面として、Si(110)は次世代CMOSプロセスで重要な働きをすると期待される。われわれはこのSi(110)清浄表面の酸化初期過程を放射光光電子分光法及び走査型トンネル顕微鏡を用いて調べた。Si(110)清浄表面の162再配列構造を反映し、同表面の初期酸化過程は(111)や(001)面にはない特異な酸化特性を示すことを明らかにした。
2初期酸化過程の観察,1富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 山本 喜久*; 今野 篤史*; 成田 克*; 末光 眞希*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 高橋 裕也*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(110)面は正孔移動度がSi(100)面と比較して大きいため、より高速の電子デバイス動作が期待されている。また3次元フィン型トランジスタ構造に用いられる面方位として高集積化の観点からも有望視され、Si(110)面は高速化,高集積化の両者から注目を集めている。このように次世代トランジスタ構造として重要なSi(110)面であるが、デバイス作製の鍵を握る極薄酸化膜の初期形成過程は、これまでほとんど解明されてこなかった。われわれはリアルタイム放射光光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡を用いてSi(110)-162清浄表面の初期酸化過程における酸化膜被覆率の時間発展を観察した。その結果、Si(001)-21表面では見られない、Si(110)-162表面特有の急速な初期酸化過程が存在することを見いだした。このような酸化過程は、Si(110)-162再配列表面に特徴的に存在するアドアトムクラスターが寄与する現象と考えられる。
2初期酸化過程の観察,2加藤 篤*; 富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 今野 篤史*; 成田 克*; 末光 眞希*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 高橋 裕也*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(110)面は正孔移動度がSi(100)面と比較して約1.5倍高く、またダブルゲート,トリプルゲートMOSトランジスタ等の3次元デバイスの活性面として使われるなど、高速化,高集積化の両面から注目を集めている。このように次世代トランジスタ構造として重要なSi(110)面であるが、デバイス作製の鍵を握る極薄酸化膜の初期形成過程は、これまでほとんど解明されてこなかった。われわれはリアルタイム放射光光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡を用い、Si(110)-162清浄表面への室温酸化過程における酸化物被覆率の時間発展を観察したので報告する。その結果、異なる二種類の酸化状態が存在し、酸化の進展に伴って一方の酸化状態へ移行する過程を見いだした。これらは酸化にかかわるSi(110)-162再配列構造に特徴的に存在するアドアトムクラスターと関連した現象であると考えている。
2清浄表面初期酸化過程の放射光・光電子分光による観察加藤 篤*; 富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 今野 篤史*; 成田 克*; 末光 眞希*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 高橋 裕也*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(110)面の酸化は次世代CMOS技術として注目を集めている。今回、リアルタイム放射光光電子分光法を用いて酸素ガスによるSi(110)-162清浄表面の初期酸化過程を解析した。酸素圧力1.110
Paで室温酸化したところ、O1s光電子スペクトルは三つのピークに分離された。酸化が進むにつれて低結合エネルギーの酸化状態からより高い結合エネルギーの酸化状態へと変化することから、低結合エネルギー状態が準安定であることが示唆された。高温酸化でも同様に三つのピークに分離できたが、準安定ピークは含まれていない。こうした低温酸化での準安定ピークの振る舞いはSi(111)表面の酸化でも見られることから、Si(110)表面が(111)ファセットを多く含むと推察される。室温,高温ともにSi(110)表面の初期酸化は酸素導入直後に表面の20-30%が直ちに酸化される急速初期酸化を示した。これは今回得られた実験結果からSi(110)-162再配列構造に存在するアドアトムクラスターが優先的に酸化されることによるものと理解できる。
2清浄表面初期酸化過程の走査トンネル顕微鏡による観察高橋 裕也*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 朝岡 秀人; 今野 篤史*; 末光 眞希*
no journal, ,
Si(110)面は、デバイスの高速化及び高集積化の点から次世代CMOSテクノロジーに必須の活性面として注目を集めている。Si(001)面と異なりSi(110)表面では酸素導入直後に表面の25-30%が直ちに酸化される急速初期酸化が生じる。被覆率の検討から、この急速初期酸化状態がSi(110)-162の基本構成ユニットであるペンタゴン・ペア(PP)に関連する可能性が示唆されるが、その直接的検証は未だなされていなかった。われわれは走査型トンネル顕微鏡(STM)を用い、酸素ガスを用いたSi(110)-162清浄表面への初期酸化過程を観察し、アドアトムに関連する段階的に進行する酸化状態を見いだした。
高橋 裕也*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 朝岡 秀人; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆
no journal, ,
デバイスの高速化及び高集積化の点から極薄酸化膜の初期形成過程の理解は欠かすことができない。われわれはSi(001)面とSi(110)面をリアルタイム放射光光電子分光法と走査型トンネル顕微鏡STMを用い、清浄表面への初期酸化過程を観察し、酸化機構の比較を行った。Si(001)面が通常の酸化核発生と成長過程で表されるラングミュア型酸化曲線を描くのに対し、Si(110)表面では酸素導入直後に表面の25-30%が直ちに酸化される急速初期酸化が生じた。また両面方位の清浄表面への初期酸化過程を示す原子像の観察から、各方位に存在するアドアトムに特有の酸化状態を見いだした。
2再配列比率の温度依存性高橋 裕也*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 朝岡 秀人; 今野 篤史*; 末光 眞希*
no journal, ,
さらなるデバイスの高速化及び高集積化の観点から、Si(110)面が次世代CMOSテクノロジーの活性面として注目を集めている。Si(110)清浄表面は162再配列構造を示すことが知られているが、同表面を再現性よく実現する手段はいまだ確立されていない。今回われわれはSi(110)表面上の162再配列比率がどのような熱処理温度依存性を示すかをSTM観察により調べた。その結果Si(110)清浄表面においては、700C付近で11と162の構造遷移が発生し始め、600C
650Cで10分間熱処理をすることで、ほぼ全域が162に再配列することを見いだした。
2表面初期酸化過程の放射光光電子分光富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; et al.
no journal, ,
本研究では、Si(110)-162清浄表面の酸素ガスによる初期酸化過程を放射光光電子分光法(SR-XPS)によって調べた。SR-XPS測定はSPring-8の原子力機構専用表面化学実験ステーションにて行った。使用した基板はBドープp型Si(110)基板で、抵抗率は8
cmから12cmである。基板をウェット洗浄処理後に超高真空中で数回1200Cまでフラッシング加熱することにより清浄表面を得た。酸化は酸素圧力10
Paから10
Pa、基板温度500Cから670Cで行った。同様の酸化条件におけるSi(001)面の酸素吸着曲線に比べて有意に速い初期酸化を示すことがわかった。その急速初期酸化において、Si2pバルク成分のうちSi(110)-162表面の基本構成要素であるペンタゴンペアに関連付けられる成分が著しく減少した。このことから、Si(110)-162表面で見られる急速初期酸化現象は、ペンタゴンペアが優先的に酸化されることで生じたと結論した。
2表面への酸素室温吸着過程のSTMとSR-XPSによる観察富樫 秀晃*; 高橋 裕也*; 加藤 篤*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
Si(110)面は正孔移動度がSi(001)面と比較して1.5倍以上大きく、3次元構造のトランジスタの活性面としても重要であるため、次世代高速デバイスへの適用が期待される本研究ではSi(110)-162表面への室温酸素吸着過程をSTMを用いて観察し、SR-XPSと比較した。室温のSi(110)-162清浄表面を0.1Lだけ酸素供給した後のSTM占有状態像では、Siのペンタゴンペアと、その上にランダムに散在する輝点が観察された。この輝点は非占有状態像では通常の清浄表面と変わらないため、Bright-Normalサイト(BNサイト)と呼ばれる。BNサイト密度が酸素供給量とともに増加することは、同サイトが吸着酸素原子に関連することを示唆している。室温酸化表面では酸素供給量が増大してもBNサイト以外は観察されなかった。一方、SPring-8のBL23SUで行った同条件で酸化したSi(110)-162表面のSR-XPS測定では、Si2pスペクトルにSiとSiのサブオキサイドがほぼ同密度観察され、さらにSiも観察された。このように低酸素供給量においても高次酸化状態が観察されることからBNサイトは酸素原子2個以上が関与する構造であると示唆される。
2表面・高温初期酸化過程のSTMとSR-XPSによる観察高橋 裕也*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
Si(110)面はさらなるデバイスの高速化及び高集積化の観点から、次世代CMOSテクノロジーの活性面として注目を集めている。しかし同面上の極薄ゲート絶縁膜の作製に不可欠なSi(110)面初期酸化過程のカイネティクスはいまだ不明な点が多い。今回、われわれは走査型トンネル顕微鏡(STM)と放射光光電子分光法(SR-XPS)を用い、Si(110)-162清浄表面の酸素による高温初期酸化過程を調べたので報告する。Si(110)-162清浄表面を室温で酸化した後、300Cで15分アニールした際のfilled stateのSTM像とemptystate像を観察することができた。Anらが報告するペンタゴンペア列上に、filled-state像でdark(bright, bright, bright), empty-state像でdark(dark, bright, normal)な点として観察されるDD(BD, BB, BN)サイトが観察される。基板温度635Cで酸化した際にはBD, DDサイトが、基板温度660Cで酸化した際にはBDサイトのみが観察された。同条件で酸化したSR-XPSとの比較から、BNサイトを初期酸化状態、DDサイトを最終酸化状態、BDサイトをDDサイトの前躯体と同定した。
2初期酸化過程のSTM観察富樫 秀晃*; 高橋 裕也*; 加藤 篤史*; 今野 篤*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人
no journal, ,
Si(110)面は、デバイスの高速化及び高集積化の点から次世代CMOSテクノロジーに必須の活性面として注目を集めている。Si(100)面と異なりSi(110)表面では酸素導入直後に表面の急速初期酸化が生じる。被覆率の検討から、この急速初期酸化状態がSi(110)-162の基本構成ユニットであるペンタゴン・ペアに関連する可能性が示唆されるが、その直接的検証は未だなされていなかった。われわれは走査型トンネル顕微鏡(STM)を用い、酸素ガスを用いたSi(110)-162清浄表面への初期酸化過程を観察し、アドアトムに関連する段階的に進行する酸化状態を見いだした。
2 surface末光 眞希*; 富樫 秀晃*; 高橋 裕也*; 山本 喜久*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 朝岡 秀人
no journal, ,
次世代高速・高集積化デバイスへの応用から注目を集めているSi(110)面に関し、室温酸化Si(110)-162清浄表面に対する低温アニール効果をSR-XPSとSTMによって調べた。573Kで15分間アニールしたところ、Si2pスペクトルにおけるSi, Si成分が減少すると同時にSi, Si
成分が増大し、酸素原子のクラスタリングが示唆された。アニール表面をSTM観察すると、たしかに占有及び非占有状態の両方で暗くイメージされるDDサイトと呼ばれるクラスタ構造が出現した。Si(110)清浄表面酸化に関する限り、まったくの暗点としてSTM観察される酸化構造が存在することがわかった。
2表面の急速初期酸化現象と表面再配列富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
O分子によるSi(110)-162清浄表面の初期酸化過程をリアルタイム放射光光電子分光法(SR-XPS)及び走査型トンネル顕微鏡(STM)により観察し、Si(110)初期酸化過程を研究した。SR-XPS実験はSPring-8-BL23SUにて、STM実験はJAEA東海で行った。Si(110)-162表面とSi(001)-21表面の酸素吸着曲線の比較から、Si(110)では急速初期酸化現象が生じることと、Layer-by-Layer成長様式を示すことを見いだした。走査トンネル顕微鏡による「その場」観察の結果、急速初期酸化現象は162再配列構造の構成要素であるペンタゴンペアへの酸素優先吸着に起因すること、占有/非占有状態イメージの比較から、同表面には少なくとも4種類の酸化状態が存在すること、このうちDDサイトと呼ぶ構造は凝集酸化状態であることを明らかにした。
2表面上準安定酸化状態の観察山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 吉越 章隆; et al.
no journal, ,
われわれはSi(110)表面の室温初期酸化過程とその極薄酸化膜の熱的安定性を放射光光電子分光(SR-PES),走査トンネル顕微鏡(STM)により調査した。SR-PES実験の結果、Si(110)室温酸化のごく初期では局所的に酸素が凝集した準安定な構造が形成されることがわかった。この酸化表面を573Kで15分加熱すると、Si2pスペクトルの高次酸化成分Si, Siは増大したが、低次酸化状態Siは減少した。これは酸化膜に存在する歪んだ準安定酸化構造が加熱によって緩和され、より安定な高次酸化構造に変化したためである。さらに、室温酸化表面で観察された準安定構造が加熱によってさらに安定なクラスタ構造に変化することをSTMによって直接観察した。
2室温酸化表面上の準安定状態の観察富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿
no journal, ,
室温で酸素吸着させたSi(110)-162表面と熱処理した表面を、リアルタイム放射光・光電子分光法(SR-PES)、及び、走査型トンネル顕微鏡(STM)により観察し、Si(110)室温酸素吸着表面の熱的安定性を明らかにした。室温で10Lの酸素に暴露したSi(110)表面を573Kで15分間加熱すると、Si及びSi成分のピーク位置がそれぞれ0.20eV, 0.12eV高エネルギー側にシフトし、熱酸化膜の位置に近づいた。このような振る舞いはSi酸化に伴うSi-O-Si結合角やSi-O結合長の変化によるものである。Si(110)表面のSTM観察では、酸素分子の吸着構造が加熱によって凝集酸化構造に変化することが見いだされた。これらSR-PESとSTMの結果から、Si(110)-162表面上の酸素分子吸着構造は準安定状態であり、加熱によってより安定な凝集酸化構造に変化することが明らかになった。
