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SR studies and charge-spin percolation modelSheng, Q.*; 金子 竜也*; Yamakawa, Kohtaro*; Guguchia, Z.*; Gong, Z.*; Zhao, G.*; Dai, G.*; Jin, C.*; Guo, S.*; Fu, L.*; et al.
Physical Review Research (Internet), 4(3), p.033172_1 - 033172_14, 2022/09
A pyrite system NiS
Se
exhibits a bandwidth controlled Mott transition via (S,Se) substitutions in a two-step process: the antiferromagnetic insulator (AFI) to antiferromagnetic metal (AFM) transition at 
0.45 followed by the AFM to paramagnetic metal (PMM) transition at 1.0. Among a few other Mott systems which exhibit similar two-step transitions, Ni(S,Se) is of particular interest because a large intermediate AFM region in the phase diagram would provide unique opportunities to study the interplay between the spin and charge order. By comparing and combining our muon spin relaxation studies and previous neutron scattering studies, here we propose a picture where the spin order is maintained by the percolation of "nonmetallic" localized and dangling Ni moments surrounded by S, while the charge transition from AFI to AFM is caused by the percolation of the conducting paths generated by the Ni-Se-Ni bonds.
T
As
(
= Co,Ni)Tam, D. M.*; Song, Y.*; Man, H.*; Cheung, S. C.*; Yin, Z.*; Lu, X.*; Wang, W.*; Frandsen, B. A.*; Liu, L.*; Gong, Z.*; et al.
Physical Review B, 95(6), p.060505_1 - 060505_6, 2017/02
被引用回数：23 パーセンタイル：71.49(Materials Science, Multidisciplinary)We use neutron diffraction and muon spin relaxation to study the effect of in-plane uniaxial pressure on the antiferromagnetic (AF) orthorhombic phase in BaFeTAs and its Co- and Ni-substituted members near optimal superconductivity. In the low-temperature AF ordered state, uniaxial pressure necessary to detwin the orthorhombic crystals also increases the magnetic ordered moment, reaching an 11% increase under 40 MPa for BaFe
Co
As, and a 15% increase for BaFe
Ni
As. We also observe an increase of the AF ordering temperature (
) of about 0.25 K/MPa in all compounds, consistent with density functional theory calculations that reveal better Fermi surface nesting for itinerant electrons under uniaxial pressure. The doping dependence of the magnetic ordered moment is captured by combining dynamical mean field theory with density functional theory, suggesting that the pressure-induced moment increase near optimal superconductivity is closely related to quantum fluctuations and the nearby electronic nematic phase.
(As
P
) superconductorHu, D.*; Yin, Z.*; Zhang, W.*; Ewings, R. A.*; 池内 和彦*; 中村 充孝; Roessli, B.*; Wei, Y.*; Zhao, L.*; Chen, G.*; et al.
Physical Review B, 94(9), p.094504_1 - 094504_7, 2016/09
被引用回数：16 パーセンタイル：59.36(Materials Science, Multidisciplinary)最適Pドープされた超伝導体BaFe(AsP) (T
=30K)におけるスピン励起の温度及びエネルギー依存性が非弾性中性子散乱実験を使って調べられた。我々の実験結果は密度汎関数理論や動的平均場理論で予想される計算結果と矛盾しておらず、BaFe(AsP)における平均プニクトゲン高さの減少が、電子相関の強さを弱め、磁気励起の有効バンド幅の増加に寄与することを示唆している。
Cheng, S.; 山野 秀将; 鈴木 徹; 飛田 吉春; 権代 陽嗣*; 中村 裕也*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*
Experimental Thermal and Fluid Science, 48, p.110 - 121, 2013/07
被引用回数：18 パーセンタイル：60.01(Thermodynamics)Although in the past, several experiments have been conducted to investigate the self-leveling behavior of debris beds, most of these were under comparatively lower gas velocities, the findings of which might be not directly applicable to actual reactor accident conditions. Current experiments were conducted using gas-injection in a large-scale cylindrical tank, in which nitrogen gas, water and different kinds of solid particles, simulate the fission gas, coolant and fuel debris, respectively. During experiments, to accomplish the bubble-based leveling as expected in reactor conditions, two experimental approaches, termed respectively as the gas pre-charge method and the pressure-adjustment method, have been attempted. Through elaborate comparisons and evaluations, it is found that compared to the gas pre-charge way the pressure-adjustment method can alleviate the liquid disturbance from bottom inlet pipelines more effectively. Further, based on experimental data using pressure-adjustment method, influence of particle size, particle density and gas flow rate on the leveling has been confirmed under current higher gas velocities. In addition, the liquid convection in the water pool, which is not evident within lower gas velocities, is observed to play an important role within current conditions, especially for experimental runs using larger-size but lower-density particles at rather higher gas flow rates.
Cheng, S.; 山野 秀将; 鈴木 徹; 飛田 吉春; 権代 陽嗣*; 中村 裕也*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*
Proceedings of 8th Japan-Korea Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-8) (USB Flash Drive), 10 Pages, 2012/12
Studies on self-leveling behavior of debris bed are crucial for the assessment of core-disruptive accident (CDA) occurred in sodium-cooled fast reactors (SFR). Although in the past, several experiments have been conducted to investigate this behavior, most of these were under comparatively lower gas velocities, the findings of which might be not directly applicable to actual reactor accident conditions. To further clarify this behavior, a series of experiments has been performed by percolating nitrogen gas uniformly from pool bottom. Current experiments were conducted in a cylindrical tank, in which nitrogen gas, water and different kinds of solid particles, simulate the fission gas, coolant and fuel debris, respectively. During experiments, to alleviate the liquid disturbance from the bottom inlet pipelines, within the upper region of the test tank a condition of comparatively lower pressure was created. It is found that in this way the bubble-based leveling as expected in actual reactor accident conditions can be achieved effectively throughout the whole experimental process. Further, based on the quantitative data obtained, influence of various experimental parameters, including gas flow rate (up to 300 L/min), water height (180 mm, 400 mm), particle size (2 
6 mm), particle density as well as column geometry on the leveling was checked and compared. Current work provides fundamental data for better understanding and improved estimation of CDAs in SFRs.
Cheng, S.*; 甲斐 貴之*; 権代 陽嗣*; 中村 裕也*; 浮池 亮太*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 山野 秀将; 田上 浩孝; et al.
Proceedings of 4th International Symposium on Heat Transfer and Energy Conservation (CD-ROM), 5 Pages, 2012/01
There is a possibility of the formation of conically-shaped debris bed over the core-support structure and/or in the lower inlet plenum of the reactor vessel, postulates core disruptive accident (CDA) in a sodium-cooled fast reactor (SFR). However, coolant boiling may lead ultimately to leveling of the debris bed. In this study, nitrogen gas was used to clarify this behavior percolating uniformly through particle beds. Wide ranges of experimental parameters were used. Based on the experimental data, a simple empirical approach was suggested to evaluate the transient variation in the bed inclination angle during the leveling. Validation of this approach was confirmed through analyses of the effects of experimental parameters, while its applicability to extended conditions (different initial inclination angles) was further validated by several typical experimental cases.
Cheng, S.*; 田中 鷹平*; 権代 陽嗣*; 甲斐 貴之*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 山野 秀将; 鈴木 徹; et al.
Journal of Nuclear Science and Technology, 48(10), p.1327 - 1336, 2011/10
被引用回数：27 パーセンタイル：87.21(Nuclear Science & Technology)セルフレベリング挙動解明のため、粒子ベッドを通して窒素ガスを一定に浸透させる一連の実験を行った。この実験で、長方形タンク内の固体粒子と水により、それぞれ燃料デブリと冷却材を模擬した。得られたデータに基づき、セルフレベリング過程でのベッドの傾きの過渡変化を表す経験モデルが開発された。計算と実験結果による値は十分な一致をみせた。モデルの検証は実験パラメーター(物質サイズ、濃度、ガスの流量等)の影響の詳細な解析により確認された。そのモデル適用性について、モデルシミュレーションと既存の沸騰型の大規模実験システムでの実験結果とを比較し、拡張条件のも適用できることが考察された。
Cheng, S.*; 平原 大輔*; 田中 鷹平*; 権代 陽嗣*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 山野 秀将; 鈴木 徹; et al.
Experimental Thermal and Fluid Science, 35(2), p.405 - 415, 2011/02
被引用回数：30 パーセンタイル：75.93(Thermodynamics)水を液体として用い観察タンクの底から窒素を発生させバブルを作る実験が2次元(2D)3次元(3D)それぞれの状態で個別に行われた。粒子ベッド高さ(30mmから200mm),粒子直径(0.4mmから6mm)そして、粒子タイプ(アクリルビーズ,ガラス,アルミ,ジルコニウム)等で粒子ベッドに変化を持たせた。これらの実験でイメージ解析によって初めて3種類のバブル特性が観察され、さらに表面バブル頻度、2D, 3D状態の表面バブルサイズなどのバブル挙動の定量的な詳細分析で検証された。
Cheng, S.*; 田中 鷹平*; 権代 陽嗣*; 甲斐 貴之*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 山野 秀将; 鈴木 徹; et al.
Proceedings of 7th Korea-Japan Symposium on Nuclear Thermal Hydraulics and Safety (NTHAS-7) (CD-ROM), 7 Pages, 2010/11
Studies on the self-leveling behavior of debris bed are crucial for the assessment of core-disruptive accident (CDA) in sodium-cooled fast reactors (SFR). In this study, to clarify the behavior, experiments were performed by injecting nitrogen gas uniformly to particle beds. By this way relatively larger gas velocity might be achieved easily. Current experiments were conducted in a rectangular tank, where solid particles and water simulate the fuel debris and coolant. Based on the experimental observations and data obtained, with the help of dimensional analysis technique an empirical model was developed to predict the relative change of inclination angle (
) during self-leveling process. The calculated values of using proposed models and the experimental data were compared. Calculated values by the model agreed with the experimental values. The rationality of the proposed model was also confirmed by a detailed analysis of the effect of current experimental parameters.
Cheng, S.*; 平原 大輔*; 田中 鷹平*; 権代 陽嗣*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 福田 研二*; 山野 秀将; 鈴木 徹; 飛田 吉春
Proceedings of 18th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-18) (CD-ROM), 8 Pages, 2010/05
気泡挙動について一連の実験を行い、デブリ層における三相流動を明らかにした。本件は冷却材沸騰状態での除熱能力における最重要ポイントである。本実験には2次元タンクを使用した。液相には水を用い、気泡の生成はタンク底部から窒素ガスを注入して行った。実験パラメータには多様性をもたせ、高さの異なる粒子層,さまざまな直径の粒子,異なるタイプの粒子,異なる流量の窒素ガスなどを用いた。デジタル画像解析の手法を用い、3種の気泡上昇挙動が本実験条件下で観測された。このことは、気泡離脱頻度や気泡離脱サイズなどの気泡上昇特性について詳細な定量分析によっても確認された。
-element-enhanced metal-poor star BS 16934-002青木 和光*; 本田 敏志*; Beers, T. C.*; 比田井 昌英*; 岩本 信之; 冨永 望*; 梅田 秀之*; 野本 憲一*; Norris, J. E.*; Ryan, S. G.*
Astrophysical Journal, 660(1, Part1), p.747 - 761, 2007/05
被引用回数：45 パーセンタイル：72.28(Astronomy & Astrophysics)以前の元素組成解析で、MgとScが非常に豊富であることが知られていた超金属欠乏星BS16934-002に対して、さらに詳しい元素組成解析を行った。典型的な金属欠乏星であるHD122563の組成との比較から、BS16934-002は、O, Na, Mg, Al、並びにScの過剰が明らかとなった。しかしながら、炭素,窒素、及び-元素の過剰で知られる超金属欠乏星CS22949-037とCS29498-043とは異なり、炭素と窒素の過剰は見られなかった。このような特異な組成を持った星の元素組成の起源を説明できるモデルはこれまで存在しなかったので、この研究では超新星爆発を起こす前に多くの外層質量を失った大質量星モデルを仮定し、超新星爆発後の元素合成結果との比較及び議論をしている。
Dai, S.*; 杉山 僚; Hu, L.*; Liu, Z.*; Huang, G.*; Jiang, Z.*
Journal of Non-Crystalline Solids, 311(2), p.138 - 144, 2002/11
Yb
をドープしたリン酸ガラスを作成し,低温での分光及びレーザー発振特性について評価を行なった。作成したガラスは、モル%でPO
:60-65,BO
:4-8,AlO:5-10,KO:10-15,BaO:5-10,LaO:0-2,NbO:0-2,YbO:4-87の範囲で調製を行なった。YBイオンの上準位寿命
F
からの蛍光寿命について、クライオスタットを用いて温度を変えながら測定を行なった。これと併せて,発振波長940nmのレーザーダイオード励起によるガラスレーザーの発振特性を異なる温度で測定した。この結果,スロープ効率4%,最高出力2mWが温度8K,発振波長1001nmにおいて有益な知見が得られた。
Dai, S.*; Hu, L.*; 杉山 僚; 井澤 靖和*; Liu, Z.*; Jiang, Z.*
Chinese Science Bulletin, 47(3), p.255 - 259, 2002/02
被引用回数：7 パーセンタイル：51.71(Multidisciplinary Sciences)新イッテルビウムリン酸レーザーガラスを作成し、熱-機械特性、非線形性、微結晶化、微少欠陥及び分光スペクトル測定の物理・光学特性について評価試験を行なった。ガラスの作成プロセスにおいて、OH基濃度を減少させるために、開発した新たな除去法を適用した結果、上準位蛍光寿命は2.2msに達した。さらに、光路長の熱による変化を示すアサーマル特性は、0.42
10E
/Kであり、これはQX/Ybガラスの約1/10と極端に小さい値を示すことがわかった。
伊藤 崇芳; Harjo, S.; 阿部 淳; 中谷 健; 相澤 一也; 盛合 敦; 坂佐井 馨; 中村 龍也; 細谷 孝明*; 安 芳次*; et al.
no journal, ,
大強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設(MLF)に設置された工学材料回折装置「匠」は2008年9月に中性子ビームを受け入れ、コミッショニングを開始した。本発表では匠用に開発されたデータ収集システム(DAQ)と匠の制御及び測定結果の解析に使用されるソフトウェア(Working Desktop)の現状について報告する。匠では現在2台のシンチレータ検出器が導入されており、コミッショニングの一環としてDAQによる中性子回折飛行時間測定を行った。Working Desktopについては、データ処理に関して、一部機能は実装されていないが、ピークプロファイル解析まで完備している。またDAQ,ゴニオメータなどのデバイス制御についても一部は既に実装されており、12月からの供用運転では、これらを使用しての測定を行う予定である。
伊藤 崇芳; Harjo, S.; 有馬 寛; 阿部 淳; 盛合 敦; 相澤 一也; 新井 正敏; 中谷 健; 稲村 泰弘; 細谷 孝明*; et al.
no journal, ,
工学材料回折装置「匠」は工学材料の残留応力,ひずみ特性を得るためにJ-PARAC/MLFに建設され、2008年12月より供用課題での利用が開始された。この発表では主として「匠」におけるデバイス制御,データ収集,データ処理を行うソフトウェアの開発状況について報告する。MLFではイベントモードでのデータ収集システムを採用しており、これにあわせてMLFの計算環境グループは、デバイス制御,データ収集,データ処理を行う共通のフレームワーク,ミドルウェア,ライブラリを開発している。「匠」の装置グループでは、これらの共通プログラムをベースとして、二種類のソフトウェアを開発している。一方はコマンドラインでの操作で、熟練したユーザーが複雑な制御を構成できるように作られている。他方はマウス操作によるソフトウェアで誰しもが簡便に一連の測定を行えるように作られている。2008年9月からのコミッショニング、12月からの供用課題ではおもにコマンドライン操作のソフトウェアを用いた。このソフトウェアによるマッピング測定や、種々のデータ処理などについて、これまでに得られた典型的な結果を例としてあげながら報告する。
伊藤 崇芳; 中谷 健; Harjo, S.; 阿部 淳; 有馬 寛; 盛合 敦; 相澤 一也; 安 芳次*; 仲吉 一男*; 千代 浩司*; et al.
no journal, ,
J-PARC物質・生命科学実験施設(MLF)の工学材料回折装置「匠」では、操作,解析のためのソフトウェアの改良,開発を続けている。工学材料の残留応力やひずみの測定を目的とした匠では、大学などの研究機関のみではなく、企業ユーザーによる幅広い利用を想定している。そのためソフトウェアは、グラフィカルユーザーインターフェース(GUI)を備え、直感的な操作を可能とすることが求められている。この要求に応えるために、本装置を制御しデータの処理,解析を行うソフトウェア「絵巻」の開発,導入を行い、現在は絵巻を利用しての測定を行いながら、より操作性,視認性を向上させユーザーの負担を軽減させるように改良や新規の開発を行っている。今回の発表では、ゴニオメータ制御,連続測定,解析用データ処理のGUIソフトウェアや測定状況監視のためのオンラインヒストグラムモニタについて、どのような観点で開発を行っているかを中心に報告を行う。
中村 裕也*; 権代 陽嗣*; Cheng, S.*; 竹田 祥平*; Zhang, B.*; 松元 達也*; 守田 幸路*; 山野 秀将; 田上 浩孝; 鈴木 徹; et al.
no journal, ,
高速炉炉心損傷事故時の崩壊熱除去過程におけるデブリベッドの運動挙動を明らかにするため、固体粒子ベッド底面からの気相吹き込みによって冷却材沸騰を模擬した試験研究を実施し、比較的大きな気相流量条件下でのセルフレべレリング特性について基礎的な知見を得た。
