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論文

Odd and even modes of neutron spin resonance in the bilayer iron-based superconductor CaKFe$$_{4}$$As$$_{4}$$

Xie, T.*; Wei, Y.*; Gong, D.*; Fennell, T.*; Stuhr, U.*; 梶本 亮一; 池内 和彦*; Li, S.*; Hu, J.*; Luo, H.*

Physical Review Letters, 120(26), p.267003_1 - 267003_7, 2018/06

 被引用回数:14 パーセンタイル:15.87(Physics, Multidisciplinary)

We report an inelastic neutron scattering study on the spin resonance in the bilayer iron-based superconductor CaKFe$$_4$$As$$_4$$. In contrast to its quasi-two-dimensional electron structure, three strongly $$L$$-dependent modes of spin resonance are found below $$T_c$$ = 35 K. The mode energies are below and linearly scale with the total superconducting gaps summed on the nesting hole and electron pockets, essentially in agreement with the results in cuprate and heavy fermion superconductors. This observation supports the sign-reversed Cooper-pairing mechanism under multiple pairing channels and resolves the long-standing puzzles concerning the broadening and dispersive spin resonance peak in iron pnictides. More importantly, the triple resonant modes can be classified into odd and even symmetries with respect to the distance of Fe-Fe planes within the Fe-As bilayer unit. Thus, our results closely resemble those in the bilayer cuprates with nondegenerate spin excitations, suggesting that these two high-$$T_c$$ superconducting families share a common nature.

論文

Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 2; Neutron scattering instruments

中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12

J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。

論文

Martensite phase stress and the strengthening mechanism in TRIP steel by neutron diffraction

Harjo, S.; 土田 紀之*; 阿部 淳*; Gong, W.*

Scientific Reports (Internet), 7(1), p.15149_1 - 15149_11, 2017/11

AA2017-0453.pdf:3.62MB

 被引用回数:30 パーセンタイル:13.23(Multidisciplinary Sciences)

Two TRIP-aided multiphase steels with different carbon contents were analyzed in situ during tensile deformation by time-of-flight neutron diffraction to clarify the deformation induced martensitic transformation behavior and its role on the strengthening mechanism. The difference in the carbon content affected mainly the difference in the phase fractions before deformation, where the higher carbon content increased the phase fraction of retained austenite ($$gamma$$). However, the changes in the relative fraction of martensitic transformation with respect to the applied strain were found to be similar in both steels since the carbon concentrations in $$gamma$$ were similar. The stress contribution from martensite was observed increasing during plastic deformation while that from bainitic ferrite hardly changing and that from $$gamma$$ decreasing.

論文

Quantitative evaluation of texture and dislocations during annealing after hot deformation in austenitic steel using neutron diffraction

友田 陽*; 佐藤 成男*; Uchida, M.*; 徐 平光; Harjo, S.; Gong, W.; 川崎 卓郎

Materials Science Forum, 905, p.25 - 30, 2017/08

Microstructural change during hot compressive deformation at 700 $$^{circ}$$C followed by isothermal annealing for a Fe-32Ni austnitic alloy was monitored using ${it in situ}$ neutron diffraction. The evolution of deformation texture with 40% compression and its change to recrystallization texture during isothermal annealing were presented by inverse pole figures for the axial and radial directions. The change in dislocation density was tracked using the convolutional muli-profile whole profile fitting method. To obtain the fitting results with good statistics, at least 60 s time-slicing for the event-mode recorded data was needed. The average dislocation density in 60 s after hot compression was determined to be 2.8 $$times$$ 10$$^{14}$$ m$$^{-2}$$ that decreased with increasing of annealing time.

論文

Time-of-flight neutron transmission imaging of martensite transformation in bent plates of a Fe-25Ni-0.4C alloy

Su, Y.; 及川 健一; 篠原 武尚; 甲斐 哲也; 廣井 孝介; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Gong, W.; Zhang, S. Y.*; Parker, J. D.*; et al.

Physics Procedia, 88, p.42 - 49, 2017/06

 被引用回数:2 パーセンタイル:13.2

The influences of bending deformation and subsequent subzero treatment on the martensite transformation behaviors in a metastable austenitic alloy Fe-25Ni-0.4C were investigated by the time-of-flight (TOF) neutron Bragg-edge transmission (BET) imaging method. Two-dimensional (2D) maps of martensite phase volume fractions and texture variations due to residual stress and lowering the temperature of the bent samples before and after subzero treatment were obtained by Bragg-edge spectral analysis. The obtained phase volume fractions were quantitatively compared with those determined by neutron diffraction.

論文

Uniaxial pressure effect on the magnetic ordered moment and transition temperatures in BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ ($$T$$ = 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:15 パーセンタイル:23.77(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 BaFe$$_{2-x}$$T$$_{x}$$As$$_{2}$$ 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$$_{1.9}$$Co$$_{0.1}$$As$$_2$$, and a 15% increase for BaFe$$_{1.915}$$Ni$$_{0.085}$$As$$_2$$. We also observe an increase of the AF ordering temperature ($$T_N$$) 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.

論文

Residual stresses in steel rod with collar formed by partial diameter-enlarging technique

福田 晃二郎*; 友田 陽*; Harjo, S.; Gong, W.*; Woo, W.*; Seong, B. S.*; 桑原 義孝*; 生田 文昭*

Materials Science and Technology, 33(2), p.172 - 180, 2017/01

Residual stress distribution in a carbon steel component with collar manufactured by partial diameter-enlarging (PDE) process was evaluated using the angular dispersion and time-of-flight neutron diffraction methods in the interior and X-ray diffraction method at the surface of the collar. The residual stresses in the PDE specimen were smaller compared with those of a specimen with the similar shape and dimension made by a simple compression (SC) process. The hoop residual stress varied from -98 to 2 MPa around the circumference at the surface of the collar in the PDE specimen, whereas it was nearly constant in the SC one. The residual stresses in the central region of the both specimens were nearly in a hydrostatic compressive stress condition.

論文

Overview of plasma-material interaction experiments on EAST employing MAPES

Ding, F.*; Luo, G.-N.*; Pitts, R.*; Litnovsky, A.*; Gong, X.*; Ding, R.*; Mao, H.*; Zhou, H.*; Wampler, W. R.*; Stangeby, P. C.*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 455(1-3), p.710 - 716, 2014/12

 被引用回数:21 パーセンタイル:7.86(Materials Science, Multidisciplinary)

A movable material probe system (Material and Plasma Evaluation System: MAPES) with an independent pumping system and a sample exchange chamber has been developed and installed on a horizontal port of the EAST tokamak for studies of plasma material interaction (PMI). In the 2012 experimental campaign, deposition and erosion were studied for three samples: mock-up of the outer first wall panels (FWPs) in ITER, castellated tungsten, and molybdenum mirrors. The FWPs with carbon deposition layer were exposed to helium plasmas. The maximum erosion rate of the carbon was valuated to be 8 nm/s. The castellated tungsten with rectangular cells and roof-like shaped cells was exposed to deuterium plasmas to compare amount of deposits on the gap surface. The amount of carbon and boron impurities on the gap surface of the roof-like shaped cells were reduced to less than 30% compared with that of the rectangular cells. The molybdenum mirrors of which protective ducts are installed in front were exposed to deuterium plasmas in order to investigate effects of length of the ducts. It was found that the reflectivity of the mirrors with 60 mm-long protective ducts is kept the initial reflectivity.

論文

Investigation of degradation mechanism of ITER CS conductor sample using TAKUMI

辺見 努; Harjo, S.; 梶谷 秀樹; 名原 啓博; 高橋 良和; 布谷 嘉彦; 小泉 徳潔; 阿部 淳; Gong, W.; 相澤 一也; et al.

KEK Progress Report 2013-4, p.45 - 47, 2013/11

ITER中心ソレノイド導体用に開発した従来の導体性能検証試験サンプルの試験において、繰り返し励磁によって導体性能が劣化することが確認された。その原因究明のために、試験後の導体試験サンプル中の超伝導物質の歪の大きさを、中性子回折を用いて非破壊で直接測定することに成功した。これまで、巨大な電磁力が蓄積されて撚線が圧縮される側で劣化していると考えられていたが、反対側の隙間が空く側で、隣接する超伝導線からの支持を失った一部の素線に軸方向の残留熱応力が加わって座屈することで劣化が生じることを明らかとなった。この知見によって、素線の座屈を生じにくくすることで劣化を防止できることが判明し、撚線の撚りピッチを短くするというアイデアに生かされた。短撚りピッチの撚線を採用した導体サンプルでは、性能が劣化しないことが確認された。

論文

TRIP steel deformation behavior by neutron diffraction

Harjo, S.; 土田 紀之*; Gong, W.; 阿部 淳; 相澤 一也

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1528 (Internet), 7 Pages, 2013/01

鉄鋼材料の強化機構の中で、高強度,高延性、優れた高速変形挙動が期待されるものにTRIP効果がある。TRIP効果は鉄鋼材料に発現する特徴的な強化機構であり、オーステナイト組織($$gamma$$)の一部が強度の高いマルテンサイト組織($$alpha$$')に変態する(加工誘起変態)ことにより高強度,高延性が得られると言われている。ところが、TRIP効果にもたらす変形中の加工誘起変態挙動, $$gamma$$,フェライト組織($$alpha$$)及び$$alpha$$'組織の役割に関する定量的な研究がほとんどないため、TRIP鋼の変形中のその場中性子回折実験を行った。実験及び結果の詳細を紹介し議論する。

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

 被引用回数:22 パーセンタイル:29.37(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, 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:142 パーセンタイル:0.63(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$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$$m_T$$$$x_T$$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。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, 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:49.68(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。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:137 パーセンタイル:1.54(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

Biological effects of carbon-ion beam on induction of male-sterility and a novel season-dependent floral homeotic mutant in ${it Solanum villosum}$ Miller

Ojiewo, C. O.*; Agong, S. G.*; 村上 賢治*; 田中 淳; 長谷 純宏; 桝田 正治*

Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 81(4), p.559 - 564, 2006/07

${it Solanum villosum}$は栄養価が高く薬用的価値もあるためアフリカで消費量が上昇している葉物野菜であるが、比較的早くに多数の種子をつけるため葉の収量が低いことが問題となっている。本研究では、この問題を克服するため、炭素イオンビーム照射による雄性不稔性誘発についての効果を調査した。生育抑制や種子稔性への影響を考慮すると20-30Gyの炭素イオン照射が適切と考えられた。炭素イオンビーム照射により、新規の雄性不稔変異体が得られた。この変異体は、春は不稔性を示すが、夏は中間型でやや稔性が回復し、秋には種子を形成した。季節に応じて稔性が回復する形質は、収量の増加と同時に種子の増殖に利用できる可能性がある有用な形質である。

論文

Male-sterility induced by $$gamma$$-ray irradiation of African nightshade (${it Solanum nigrum}$ L. ssp. ${it villosum}$) seed

Ojiewo, C. O.*; Agong, S. G.*; 村上 賢治*; 田中 淳; 長谷 純宏; 桝田 正治*

Journal of Horticultural Science & Biotechnology, 80(6), p.699 - 704, 2005/11

アフリカンナイトシェード(${it Solanum nigrum}$ L. spp. ${it villosum}$)はアフリカでよく消費される葉野菜であるが、発芽から開花・結実までの期間が短いことから葉の収量が比較的少ない。つまり、生殖生長の開始後、花粉や種子,果実の発達に養分が送られるため、葉に対する養分の転流が少なくなることが原因である。本研究では、雄性不稔性を利用することによって、養分の転流を葉に向けることにより収量を増加させることを考え、$$gamma$$線の種子照射により得られたさまざまな変異体を調査した。照射種子の発芽率,生存率,種子稔性並びに雄性不稔変異体誘発率から、100Gyの$$gamma$$線が変異誘発に最適であると考えられた。M2世代で選抜された雄性不稔変異体には4つのタイプ、すなわち、(1)稔性は無いが酢酸カーミンで花粉が染色される個体、(2)酢酸カーミンで花粉が染色されない個体、(3)花粉が形成されない個体、及び(4)花粉量が著しく少ない個体、が見られた。本研究で得られた雄性不稔変異体は、生殖や果実形成を制限することによって、葉の収量の増加につながると期待される。

口頭

Crystallography of ausformed nanobainite

Gong, W.; 足立 吉隆*; Harjo, S.; 友田 陽

no journal, , 

"Nanobainites" with the microstructure consisting of nano-sized lamellar bainitic ferrite and carbon-enriched retained austenite, exhibited a very strong tensile strength of 2.3 GPa and toughness of 30 MPa m$$^{1/2}$$. The nanobainite transformation was found to be extremely accelerated by ausforming at a low temperature between 773 K to 523 K. However, the mechanism of bainite transformation effected by ausforming was still unclear. In the present work, EBSD and 3-D visualization were employed to investigate the crystallography and morphology of ausformed nanobainite. The active slip systems and variant selection of the Nishiyama-Wassermann (N-W) relationship are discussed.

口頭

Ausforming on nano-bainite steel studied by in situ neutron diffraction

Gong, W.; 友田 陽; Harjo, S.; Kelleher, J.*; Paradowska, A.*

no journal, , 

"Nanobainites" with the microstructure consisting of nano-sized lamellar bainitic ferrite and carbon-enriched retained austenite, exhibited a very strong tensile strength of 2 GPa and elongation of 5 %. Although the transformation speed is extremely low in general, we have previously found that it can be accelerated by ausforming. In the present work, in situ TOF neutron diffraction experiment was employed to investigate the kinetic of bainite transformation with and without ausforming, where the bulky averaged microscopic data were evaluated.

口頭

Ausformed bainite transformation behaviors studied by in situ neutron diffraction

Gong, W.; 友田 陽; Harjo, S.; Paradowska, A.*

no journal, , 

In the present work, in situ neutron diffraction during ausformed bainite transformation was carried out with a time-of-flight neutron diffractometer ENGIN-X at the ISIS spallation neutron source, and the non-ausformed bainite transformation was studied by TAKUMI at J-PARC. From the results, it indicates that nanobainite transformation takes place at a narrow temperature regions (473$$sim$$673K). The bainite transformation accelerated by ausforming can be significantly observed in the whole bainite region. The higher carbon diffusion speed in ausforming case should be one reason to accelerate bainite transformation.

口頭

中性子回折によるTRIP鋼の変形挙動

Harjo, S.; Gong, W.; 阿部 淳; 相澤 一也; 土田 紀之*

no journal, , 

鉄鋼材料の強化機構の中で、高強度,高延性、優れた高速変形挙動が期待されるものにTRIP効果がある。TRIP効果は鉄鋼材料に発現する特徴的な強化機構であり、オーステナイト組織($$gamma$$)の一部が強度の高いマルテンサイト組織($$alpha$$')に変態する(加工誘起変態)ことにより高強度,高延性が得られると言われている。ところが、TRIP効果にもたらす変形中の加工誘起変態挙動,$$gamma$$,フェライト組織($$alpha$$)及び$$alpha$$'組織の役割に関する定量的な研究がほとんどないため、TRIP鋼の変形中のその場中性子回折実験を行った。本発表では実験結果を中心に紹介し、他の手法では得られない知見を議論する。

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