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奈良 郁子*; 渡邊 隆広; 松中 哲也*; 山崎 慎一*; 土屋 範芳*; 瀬戸 浩二*; 山田 和芳*; 安田 喜憲*
Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 592, p.110907_1 - 110907_11, 2022/04
被引用回数：2 パーセンタイル：28.09(Geography, Physical)小川原湖は、下北半島の太平洋沿岸に位置した汽水湖である。これまでの研究により、完新世の後期に海水準が低下したことで小川原湖が汽水化したと推測されているが、これまでに正確な年代は明らかにされていなかった。小川原湖が汽水化した年代を明らかにすることにより、過去の海水準変動の時期や規模に関する情報が得られると期待される。本研究では、小川原湖から採取した柱状堆積物(長さ約280m)中の、植物片と全有機炭素の放射性炭素年代測定、及びテフラの同定により堆積層の形成年代を決定した。また、堆積物中のハロゲン元素(臭素およびヨウ素)の鉛直分布を明らかにし、小川原湖の過去の塩分濃度変化を推定した。海水由来と考えられる堆積物中の臭素およびヨウ素濃度の増加時期から、約2200cal BPに小川原湖が汽水化したことが示唆された。
studied by neutron scattering and their relation with thermal conductivities梶本 亮一; 中村 充孝; 村井 直樹; 社本 真一; 本田 孝志*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 野田 正亮*; et al.
Scientific Reports (Internet), 8(1), p.9651_1 - 9651_8, 2018/06
被引用回数：6 パーセンタイル：30.3(Multidisciplinary Sciences)The electron-doped SrTiO exhibits good thermoelectric properties, which makes this material a promising candidate of an n-type oxide thermoelectric device. Recent studies indicated that only a few percent co-doping of La and Mn in SrTiO substantially reduces the thermal conductivity, thereby greatly improving the thermoelectric figure of merit at room temperature. Our time-of-flight neutron scattering studies revealed that by doping both La and Mn into SrTiO, the inelastic scattering spectrum shows a momentum-independent increase in the low-energy spectral weight approximately below 10 meV. The increase in the low-energy spectral weight exhibits a clear correlation with thermal conductivity. The correlation is attributed to dynamical and local structural fluctuations caused by the Jahn-Teller instability in Mn
ions coupled with the incipient ferroelectric nature of SrTiO, as the origin of the low thermal conductivity.
La
TiO奥田 哲治*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 草原 彰吾*; 小田 涼佑*; 梶 創揮*; 仁科 康佑*; 桑原 英樹*; 中村 充孝; 梶本 亮一
Journal of the Physical Society of Japan, 85(9), p.094717_1 - 094717_6, 2016/09
被引用回数：5 パーセンタイル：40.09(Physics, Multidisciplinary)We studied how Mn substitution affects the thermoelectric properties and thermal excitations of the electron-doped perovskite SrLaTiO by measuring its electrical and thermal transport properties, magnetization, specific heat, and inelastic neutron scattering. Slight Mn substitution with the lattice defects enhanced the Seebeck coefficient, perhaps because of coupling between itinerant electrons and localized spins or between itinerant electrons and local lattice distortion around Mn ions, while it enhanced anharmonic lattice vibrations, which effectively suppressed thermal conductivity in a state of high electrical conductivity. Consequently, slight Mn substitution increased the dimensionless thermoelectric figure of merit for SrLaTiO near room temperature.
LaTiO奥田 哲治*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 仁科 康佑*; 桑原 英樹*; 中村 充孝; 梶本 亮一
Journal of Physics; Conference Series, 568(Part 2), p.022035_1 - 022035_5, 2014/12
被引用回数：7 パーセンタイル：91.32(Physics, Applied)We have tried to improve the n-type thermoelectric properties of the electron-doped Perovskite SrLaTiO by a Mn substitution. The 1-2% Mn substitution enhances the Seebeck coefficient (
) and reduces the thermal conductivity (
) by about 50% at room temperature (RT) without largely increasing the resistivity for the 5% electron-doped SrTiO. Consequently, the power factor at RT keeps a large value comparable to that of Bi
Te and the dimensionless figure-of-merits at RT increases twofold by the slight Mn substitution. Such a large reduction of at RT is perhaps due to the effect of Jahn-Teller active Mn ions, around which dynamical local lattice distortion may occur.
松岡 岳洋*; 藤久 裕司*; 平尾 直久*; 大石 泰生*; 三井 隆也; 増田 亮; 瀬戸 誠*; 依田 芳卓*; 清水 克哉*; 町田 晃彦; et al.
Physical Review Letters, 107(2), p.025501_1 - 025501_4, 2011/07
被引用回数：28 パーセンタイル：77.59(Physics, Multidisciplinary)1万気圧を超える高い水素圧力に晒されたユーロピウム水素化物の結晶構造と原子の価数状態を観測し、それらの変化を捉えることに成功した。その結果、従来知られている2水素化物よりも水素濃度が高く、ユーロピウムの価数が+3価で、面心立方金属格子を持つ結晶構造相が出現すること、すなわちユーロピウム水素化物も従来の水素化物の構造則に従うことが確認された。これによって、すべての希土類金属水素化物に共通する、水素濃度によってとりうる結晶構造の一般則が確立された。
collisions at 
= 200 and 62.4 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.
Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06
被引用回数：184 パーセンタイル：99.44(Physics, Nuclear)200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの
の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また
や
スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。
and Au+Au collisions at 
= 200 GeVAdare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.
Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04
被引用回数：8 パーセンタイル：49.7(Physics, Nuclear)重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。
三井 隆也; 瀬戸 誠; 増田 亮; 平尾 直久*; 松岡 岳洋*
no journal, ,
新規高密度水素吸蔵合金の開発指針を得ることを目的として、GPa級超高圧力下における金属水素化物の物性を調べた。本発表では、水素圧力下で高密度水素吸蔵が期待されるC15ラーベス系合金GdFe2を対象とし、微小試料測定を容易に実現する放射光メスバウアー顕微分光装置を用いたDACによる超高水素圧下の金属水素化反応と相転移現象の観察を試みた。本発表では、C15ラーベス系合金GdFe2の母材,3水素化物,水素誘起アモルファスした試料に加えて、45GPaまでの高水素圧下での水素化反応過程と相転移の観測を行った。発表では、本測定法の利点と新しく観測された複数の磁気,構造相転移の観測結果を紹介する。
の放射光による超高水素圧下メスバウアー分光三井 隆也; 増田 亮; 瀬戸 誠; 平尾 直久*; 松岡 岳洋*
no journal, ,
先進的水素貯蔵材料の開発には、多様な水素環境下における金属の水素化反応や物質の高密度水素吸蔵現象の探索と解明が不可欠である。われわれは、材料の局所分析に適した放射光メスバウアー分光を用いることで、GPa級の超高圧下における金属水素化物の反応過程とこれに伴う基礎物性変化をミクロスコピックな観点から解明することを目指した研究を推進している。最近、われわれは、上記研究の一環として、超高圧下で高密度の水素吸収が期待される希土類鉄合金(GdFe)を液体水素を充填したDAC内に配置して、加圧により水素とGdFeを反応させた場合の放射光メスバウアー分光を実施した。その結果、GdFe中のFeのアイソマーシフトの変化により、超高水素圧下においてGdFeは、約4GPaで急激に水素を吸収して安定した後、8GPa
15GPaの領域で緩やかな水素吸収が再度発生することで高密度水素吸収状態に至ることが示唆された。際立った物性変化として、上記の水素の吸収に伴う逐次磁気相転移が発生することも初めて観測された。本報告では、実験方法の詳細と、超微細構造パラメーター変化が示唆するGdFeの逐次磁気転移の発生機構の可能性について紹介する。
佐野 亜沙美; 永井 隆哉*; 飯塚 理子*; 瀬戸 雄介*; 栗林 貴弘*; 服部 高典
no journal, ,
ローソナイトは天然の変成岩中に認められ、11.5wt.%もの水を構造中に保持するため、沈み込むスラブ中において主要な水のキャリアーと考えられている。またOH基だけでなく水分子を構造中に持つ、数少ない高圧含水鉱物のひとつでもある。過去の常圧、低温での単結晶X線回折実験、中性子回折実験では低温において、対称性の低下を伴う2つの相転移が報告されている。密度の低下する低温下の振る舞いはしばしば圧力の影響と同等であるとされ、高圧下で同様の相転移が起きる可能性が指摘されている。本研究ではこの相転移の有無、そしてその高圧相の構造を調べることを目的として高圧下中性子回折実験を行った。試料には天然のローソナイトを用い、電気炉中に、重水を通した窒素を流す置換法により重水素化した。高温高圧実験はPLANET設置の6軸プレスを、静水圧性を確保した常温高圧実験はパリ-エジンバラプレスを用いて行った。加圧に伴い、1.83
付近に新たな反射が現れるのが確認され、高圧下で相転移が起きていることを示唆する結果が得られた。
におけるフォノン異常と熱電特性梶本 亮一; 中村 充孝; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 奥田 哲治*
no journal, ,
最近、ペロブスカイトTi酸化物SrTiOのSrをLaに、TiをMnにそれぞれ微量に置換すると熱伝導度が大きく抑えられることが見いだされた。興味深いことにこの熱伝導度の異常はLaとMnの双方を置換したときに初めて生じる。そのミクロスコピックな起源を調べるため、SrTiOおよびそれにLa, Mn, LaとMnの両方をドープした試料の4種の粉末試料に対して、中性子非弾性散乱実験によりフォノンの測定を行った。実験はJ-PARC・MLFのBL01ビームラインに設置されているチョッパー型非弾性中性子散乱装置「四季」を用いて行った。その結果、15meVに見られる光学フォノンによるピークより低エネルギー側のフォノン強度に顕著に試料依存性が見られ、特に熱伝導度が最も低いSr
La
Ti
Mn
O試料で大きな強度の増大が見られた。これは
=(1,1,1)近傍の音響フォノンに異常が生じている可能性がある。発表では高エネルギーのフォノンのデータと共に、これらのフォノンの異常が熱伝導度にどのように影響するか考察する。
のフォノンに対する元素置換効果梶本 亮一; 中村 充孝; 菊地 龍弥; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 草原 彰吾*; 奥田 哲治*
no journal, ,
ペロブスカイトTi酸化物SrTiOのSrをLaに置換することで電子をドーピングすると良い熱電特性を示すことが報告されているが、最近、さらにTiを微量のMnで置換すると電気伝導を大きく変化させることなく熱伝導度が大きく抑えられ、その結果熱電特性が大幅に向上することが見出された。この熱伝導度の変化に対応するフォノンの異常の有無を調べるため、J-PARCのチョッパー型非弾性中性子散乱装置「四季」を用いて、SrTiOおよびそれに微量のLaまたはMnまたはその両方を置換した粉末試料に対してフォノンスペクトルの測定を行った。その結果、LaとMnを両方置換した試料にのみ、低エネルギー領域にスペクトルの増大が見られ、熱伝導度の減少と対応していると考えられる。本発表ではこのスペクトルの変化を紹介し、その起源について議論する。
の結晶構造解析梶本 亮一; 中村 充孝; 社本 真一; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 奥田 哲治*
no journal, ,
最近、ペロブスカイトTi酸化物SrTiOのSrをLaに、TiをMnにそれぞれ微量置換すると熱伝導度が大きく抑えられることが見出された。その熱伝導の抑制は結晶構造、特に、局所構造の変化に対応している可能性がある。そこで、我々はSrTiO, SrTiMnO, SrLaTiO, SrLaTiMnOの粉末試料に対して、J-PARCの中性子回折装置NOVAを用いて粉末中性子回折実験を行ない、その結晶構造を調べた。得られた粉末回折パターンをRietveld解析したところ、平均的な結晶構造には4つの試料で違いは見られなかった。一方、粉末回折パターンを対相関関数に変換して比較したところ、Ti-Oの結合長に相当する
=1.9のピークに、SrLaTiMnOのみ=2.1付近にショルダー構造が見られた。この位置はJahn-Teller歪みが生じるLaMnO中のMnO
八面体の長いMn-O結合長に近い値であり、今回の系でもLaとMnの共置換によってMnイオン周りにJahn-Teller歪みが生じている可能性が考えられる。
studied by neutron scattering and their relation with thermal conductivities梶本 亮一; 中村 充孝; 村井 直樹; 社本 真一; 本田 孝志*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 畑 博人*; 江藤 貴弘*; 野田 正亮*; et al.
no journal, ,
The electron-doped SrTiO exhibits good thermoelectric properties. Recent studies indicated that only a few percent co-doping of La and Mn in SrTiO substantially reduces the thermal conductivity. Then, we investigated the static as well as dynamical structural properties of La and Mn-doped SrTiO by time-of-flight elastic and inelastic neutron scattering. We found that the La-Mn co-doped samples show tetragonal structures similar to the low-temperature structure of SrTiO, while the La-doped and Mn-doped samples maintain cubic structures with the same symmetry as the high-temperature structure of SrTiO. However, it is unlikely that it is the origin of the low thermal conductivity, since the structural transition in SrTiO does not significantly change the thermal conductivity. On the other hand, we found that the inelastic scattering spectrum shows a momentum-independent increase in the low-energy spectral weight by the co-doping. Interestingly, the increase in the low-energy spectral weight exhibits a clear correlation with thermal conductivity. The substitution of Sr
ions by La ions results in the electron doping, and further doping of the Mn ions are expected to create Jahn-Teller active Mn ions. We consider that dynamical and local structural fluctuations caused by the Jahn-Teller instability in Mn ions coupled with the incipient ferroelectric nature of SrTiO induce additional low-energy scatterings and correspond to the origin of low thermal conductivity in the La and Mn co-doped compounds.
若井田 育夫; 大場 弘則; 赤岡 克昭; 狩野 貴宏; 中西 隆造*; 坂本 寛*; 栄藤 良則*; 池田 裕二*; 平等 拓範*
no journal, ,
福島第一原子力発電所廃炉では、燃料デブリ取り出し時や取り出し後の核燃料物質のその場簡易評価が求められている。原子力機構では、燃料デブリ等の簡易その場スクリーニング分析を目指し、レーザー誘起ブレークダウン分光(LIBS)を活用した遠隔その場分析技術開発を実施しており、自主研究や文科省英知事業での基盤技術を基に、資源エネルギー庁汚染水対策事業において、現場適用に向けた技術開発を開始した。マイクロチップレーザーによるLIBSの超遠隔分析性、高線量率環境での分析特性、マイクロ波によるLIBS信号の倍増法等について紹介する。また、ホットセル内において携帯型XRFとLIBSを使用済み燃料へ適用した結果では、XRFでは比較的低線量率で使用上の限界が見出される一方、LIBSでは高線領域まで問題なく分析が可能であることも実証された。これらの研究開発の現状から、現場適用性や今後の開発の方向性について議論する。
大場 弘則; 赤岡 克昭; 狩野 貴宏; 若井田 育夫; 大内 敦*; 三浦 祐典*; 栄藤 良則*; 坂本 寛*
no journal, ,
福島第一廃炉措置における炉内外での核燃料物質遠隔分析を目指してマイクロチップレーザーを搭載した光ファイバー伝送レーザー誘起ブレークダウン分光(ファイバーLIBS)装置を開発し、U、Zr、Fe混合模擬燃料デブリの分析にファイバーLIBSを適用し、スペクトル出現特性を取得して定量分析の可能性について議論する。
