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論文

Ce substitution and reduction annealing effects on electronic states in Pr$$_{2-x}$$Ce$$_x$$CuO$$_4$$ studied by Cu $$K$$-edge X-ray absorption spectroscopy

浅野 駿*; 石井 賢司*; 松村 大樹; 辻 卓也; 伊奈 稔哲*; 鈴木 謙介*; 藤田 全基*

Journal of the Physical Society of Japan, 87(9), p.094710_1 - 094710_5, 2018/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:63.99(Physics, Multidisciplinary)

We investigated the Ce substitution and reduction annealing effects on the electronic states at copper sites by Cu $$K$$-edge X-ray absorption near-edge structure measurements in Pr$$_{2-x}$$Ce$$_x$$CuO$$_{4+alpha-delta}$$ (PCCO) with varying $$x$$ and $$delta$$ (amount of oxygen loss during annealing). Absorption near-edge spectra were modified by Ce substitution and reduction annealing similarly with increasing $$x$$ and $$delta$$. Considering electron doping by Ce substitution, this similarity indicates an increase in electron number at the copper sites due to annealing ($$n_{AN}$$). Furthermore, quantitative analyses of the spectra clarified that the number of Cu$$^+$$ sites, corresponding to the induced electron number by Ce substitution increases linearly with $$x$$ in the as-sintered PCCO, whereas $$n_{AN}$$ is not exactly equal to 2$$delta$$. For each $$x$$-fixed sample, $$n_{AN}$$tends to exceed 2$$delta$$ with increasing $$delta$$, suggesting the emergence of two types of carrier due to annealing.

論文

Reduction and oxidation annealing effects on Cu $$K$$-edge XAFS for electron-doped cuprate superconductors

浅野 駿*; 鈴木 謙介*; 松村 大樹; 石井 賢司*; 伊奈 稔哲*; 藤田 全基*

Journal of Physics; Conference Series, 969, p.012051_1 - 012051_5, 2018/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:83.09

Reduction and oxidation annealing effects on the electronic states around the copper sites for Pr$$_{2-x}$$Ce$$_x$$CuO$$_4$$ and Nd$$_{2-x}$$Ce$$_x$$CuO$$_4$$ with $$x$$ = 0 and $$x$$ = 0.15 were investigated by Cu $$K$$-edge X-ray absorption measurements. Cu $$K$$ near-edge spectra were changed by the reduction annealing in a manner similar to the case of Ce substitution for both $$x$$ = 0 and $$x$$ = 0.15. This means an increase of electron density at the copper sites, indicating the aspect of electron doping in the reduction annealing. This reduction annealing effect on the near-edge spectra are reverted by the additional oxidation annealing. The amount of electron density around the copper sites is varied by the reduction and oxidation annealing, reversibly, corresponding to the reversible variation of the physical property from insulating to superconductivity.

論文

Magnetic structures of high temperature phases of TbBaCo$$_{2}$$O$$_{5.5}$$

左右田 稔*; 安井 幸夫*; 藤田 利晃*; 宮下 健*; 佐藤 正俊*; 加倉井 和久

Journal of the Physical Society of Japan, 72(7), p.1729 - 1734, 2003/07

 被引用回数:76 パーセンタイル:90.4(Physics, Multidisciplinary)

酸素欠損ペロヴスカイト系TbBaCo$$_{2}$$O$$_{5.5}$$の中性子回折実験が行われ、多数の磁気及び構造相転移が観測された。340Kにおける電荷秩序を伴うメタル・絶縁体相転移,280Kの強磁性モーメントを伴う磁気相転移、及び260Kに反強磁性秩序を伴うと思われる相転移が観測された。特に270Kと250Kの磁気構造解析の結果、Co$$^{3+}$$イオンのスピン状態がCoO$$_{6}$$八面体では低スピン状態,CoO$$_{5}$$ピラミッドでは中間スピン状態であることが明らかになった。

報告書

真空加熱抽出-コンピュータガスクロマトグラフ法による混合酸化物燃料ペレット中のガス成分分析法の開発

上村 勝一郎; 菅谷 伸一; 藤田 伸一*; 檜山 敏明; 山本 純太

PNC TN8410 93-211, 47 Pages, 1993/09

PNC-TN8410-93-211.pdf:0.78MB

前報において未照射プルトニウム-ウラン混合酸化物燃料(以下「MOX燃料」という。)ペレット中に含有する蒸発性不純物の成分分析法を確立し、その成分は水素、酸素、窒素、メタン及び一酸化炭素であることを報告した。また、O.Vegaら2)は、未照射のPWRタイプの二酸化ウラン燃料中のガス成分分析を行い、水素、一酸化炭素、窒素及び二酸化炭素が含有していることを報告している。しかし、前報の報告で使用した分離カラムの充填剤は、モレキュラーシーブ5Aであるため、二酸化炭素等の極性を有する分子の定量は困難であった。そこで前述した非極性分子と極性分子を同時に定量分析が行える分析法を確立することを目的として、数種類の分離カラムとコンピュータ制御による流路切り替えバルブを組合わせたコンピュータガスクロマトグラフを導入し、MOX燃料ペレット中のガス成分の分析法について検討を行った。また、これまでに我々が開発したガスサンプリング装置3)についても、試料採取容量を大きくするという改良を加えたので、あわせて検討を行った。本試験を行い得られた結果を以下に示す。1)コンピュータガスクロマトグラフの導入により、非極性分子である水素、酸素、窒素、メタン、一酸化炭素、エタン及び極性分子である二酸化炭素の同時分析が可能となった。2)水素、酸素、窒素、メタン、二酸化炭素、一酸化炭素及びエタンの相対標準偏差は、それぞれ1.0、3.4、0.6、1.0、1.4、0.8及び0.9%であった。一試料の分析に要する時間は、一時間以内と短時間である。3)ガスサンプリング装置の試料採取容量を大きくしたことにより、R&Dなどで製造した、ガスを多量に含有する燃料ペレット中のガス全量を一度に分析することができるようになった。

論文

Studies of improved confinement on JFT-2M

三浦 幸俊; 相川 裕史; 星野 克道; 河西 敏; 河上 知秀; 川島 寿人; 前田 彦祐; 松田 俊明; 森 雅博; 小田島 和男; et al.

Plasma Physics and Controlled Nuclear Fusion Research 1990, Vol.1, p.325 - 333, 1991/00

JFT-2Mにおいて観測される閉込め改善モード(H-mode,Improved L-mode,Counter NB injection Pellet with H-mode)は、その実現に異なる手段を用いているが、密度分布から2つの改善モードに大別できる。1つはプラズマ周辺に急峻な密度および温度分布を持つH-modeであり、他はプラズマ中心から急な密度分布を持つ改善モードである。L/H遷移の研究から、H-modeプラズマは、プラズマ周辺ポロイダルラーマー半径程度に-150V/cmの径電場が形成されていること、およびプラズマ周辺イオンの速度分布関数が、H$$_{alpha}$$/D$$_{alpha}$$光の減少より先に起こっていることを明らかにした。Ergodic Magnetic Limiterの実験で、H-modeの不純物の増大をおさえた、定常なH-modeを実現でき、その運転領域を明らかにし、H-modeの制御性を示すことができた。

口頭

日本の森林土壌におけるメタン及び二酸化炭素フラックスの土壌特性との関連性

安藤 麻里子; 小嵐 淳; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 寺本 宗正*; 永野 博彦*; Sun, L.*; 平野 高司*; 石田 祐宣*; 高木 正博*; et al.

no journal, , 

二酸化炭素とメタンは重要な温室効果ガスであり、大気中の濃度増加が懸念されている。森林土壌は、多量に蓄積する土壌有機物が微生物により分解されることで二酸化炭素を放出する(微生物呼吸)と同時に、微生物の酸化作用によりメタンの吸収源となることが知られている。温室効果ガスの収支の評価・推定のためには、森林土壌の微生物呼吸及びメタン吸収量を規定する要因を明らかにすることが必須である。本研究では、アジアモンスーン域の多様な森林を対象とした二酸化炭素及びメタンフラックスのチャンバー観測ネットワークサイトにおいて、森林土壌の土壌特性を測定し、微生物呼吸及びメタン吸収速度のサイト間の差異を説明することを目的とした。上記の観測サイトでは、大型自動開閉チャンバーシステムを用いて、地表面の二酸化炭素及びメタンフラックスの連続的な観測を実施している。同じサイトで土壌を採取し、密度や土壌鉱物(ピロリン酸抽出及びシュウ酸塩抽出Al, Fe)などの土壌特性や、有機炭素量・放射性及び安定炭素同位体比などの有機物特性を測定した。これらの結果と連続観測から求めた微生物呼吸及びメタン吸収速度の年平均値との関連を解析した。

口頭

放射性炭素を利用した微生物呼吸の年代とその影響因子の評価

安藤 麻里子; 小嵐 淳; Liang, N.*; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 平野 高司*; 寺本 宗正*; 高木 正博*; 石田 祐宣*; 市井 和仁*; et al.

no journal, , 

森林土壌には数百年から数千年以上の長期間安定に存在する有機物が存在している。地球温暖化の影響で長期間滞留している土壌有機物の分解が加速しCO$$_{2}$$として放出されれば、地球の炭素循環のバランスが崩れる可能性がある。本研究では温暖化操作実験を行っている日本国内の5ヶ所の森林で微生物呼吸中の放射性炭素同位体比($$Delta^{14}$$C)を測定し、微生物呼吸の炭素年代を明らかにするとともに、温暖化操作によりその起源がどのように変化するかを調査した。微生物呼吸の$$Delta^{14}$$C値は北海道の泥炭土壌サイト(天塩サイト)と他のサイトで異なる傾向を示し、天塩サイト以外では表層リターの値に近く、リター層量との間に相関が見られた。一方で天塩サイトでは、微生物呼吸の$$Delta^{14}$$Cは負の値を示し、より深い層の古い有機物が分解されていることが明らかになった。その$$Delta^{14}$$C値は採取日前の降雨量と対応した変動が見られ、地下水位が上下することで、微生物呼吸の起源が変化している可能性を示した。温暖化区と非温暖化区における微生物呼吸の$$Delta^{14}$$Cの比較では、温暖化区でより古い有機物が分解放出されている傾向があるものの、有意な差は認められなかった。

口頭

放射性炭素で見る土壌炭素動態

小嵐 淳; 安藤 麻里子; Liang, N.*; 近藤 俊明*; 高木 健太郎*; 平野 高司*; 高木 正博*; 石田 祐宣*; 寺本 宗正*; 永野 博彦*; et al.

no journal, , 

近年急速に進行する地球温暖化をはじめとした気候変化や、自然的・人為的要因によって引き起こされる生態系の変化は、土壌の炭素貯留能に影響を及ぼし、その結果、炭素循環のバランスが崩れ、地球の気候システムに連鎖的かつ不可逆的な変化をもたらすことが懸念されている。したがって、将来起こりうる気候変化を正確に予測するためには、土壌における炭素の動態やそのメカニズムを明らかにすることに加え、それらが気候や生態系の変化に対してどのように応答するかについて予測可能な形で理解することが不可欠である。土壌有機炭素の放射性炭素($$^{14}$$C)同位体比は、土壌有機炭素の動態を定量的に把握するための有用なツールとなりうる。本講演では、我々がこれまでに国内外の様々な地域で実施・展開してきた研究事例について紹介し、$$^{14}$$C同位体比を利用した研究手法の有用性を共有することで、炭素循環や気候変化に対する科学的理解の深化に向けたさらなる応用の開拓につなげたい。

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