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論文

Quantum critical behavior of the hyperkagome magnet Mn$$_3$$CoSi

山内 宏樹; Sari, D. P.*; 安井 幸夫*; 坂倉 輝俊*; 木村 宏之*; 中尾 朗子*; 大原 高志; 本田 孝志*; 樹神 克明; 井川 直樹; et al.

Physical Review Research (Internet), 6(1), p.013144_1 - 013144_9, 2024/02

$$beta$$-Mn-type family alloys Mn$$_3$$$$TX$$ have three-dimensional antiferromagnetic (AFM) corner-shared triangular network. The antiferromagnet Mn$$_3$$RhSi shows magnetic short-range order (SRO) over a wide temperature range of approximately 500 K above the N$'{e}$el temperature $$T_{rm N}$$ = 190 K. Mn$$_3$$CoSi has the smallest lattice parameter and the lowest $$T_{rm N}$$ in the family compounds. The quantum critical point (QCP) from AFM to the quantum paramagnetic state is expected near a cubic lattice parameter of 6.15 $AA. Although $T_N$$ of Mn$$_3$$CoSi is only 140 K, quantum critical behavior is observed in Mn$$_3$$CoSi as the enhancement of the electronic specific heat coefficient $$gamma$$. We study how the magnetic SRO appears in Mn$$_3$$CoSi by using neutron scattering, $$mu$$SR, and physical property measurements. The experimental results show that the neutron scattering intensity of the magnetic SRO does not change much regardless of the suppressed magnetic moment in the long-range magnetic ordered state compared to those of Mn$$_3$$RhSi. The initial asymmetry drop ratio of $$mu$$SR above $$T_{rm N}$$ becomes small, and the magnetic SRO temperature $$T_{SRO}$$ is suppressed to 240 K. The results suggest that the Mn$$_3$$CoSi is close to the QCP in the Mn$$_3$$$$TX$$ system.

論文

Detection of atomic spin labels in a lipid bilayer using a single-spin nanodiamond probe

Kaufmann, S.*; Simpson, D. A.*; Hall, L. T.*; Perunicic, V.*; Senn, P.*; Steinert, S.*; McGuinness, L. P.*; Johnson, B. C.*; 大島 武; Caruso, F.*; et al.

Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 110(27), p.10894 - 10898, 2013/07

 被引用回数:103 パーセンタイル:93.24(Multidisciplinary Sciences)

The detection of gadolinium (Gd) spin labels in an artificial cell membrane under ambient conditions was demonstrated using a single-spin nanodiamond sensor which is negatively charged nitrogen vacancy centers in nanodiamond. Changes in the spin relaxation time (T1) of the sensor located in the lipid bilayer were optically detected using a confocal microscope system. As a result, T1 decreased with increasing proximal Gd labels. The detection of such small numbers of spins in a model biological setting opens a new pathway for in-situ nanoscale detection of dynamical processes in biology.

論文

The Feasibility of recycling and clearance of active materials from fusion power plants

Zucchetti, M.*; El-Guebaly, L. A.*; Forrest, R. A.*; Marshall, T. D.*; Taylor, N. P.*; 飛田 健次

Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1355 - 1360, 2007/08

 被引用回数:20 パーセンタイル:78.38(Materials Science, Multidisciplinary)

核融合炉から発生する放射性物質のリサイクル及びクリアランスに関する日米欧の研究成果を整理し、今後の研究の方向性や見通しを提示した。クリアランスに関しては、IAEA文書や各国のクリアランス法案には包括されないが、クリアランスの判定上重要と考えられる核融合特有の放射性核種があり、これらクリアランス決定核種の抽出を行った。クリアランスに分類できない放射性物質については管理下でのリサイクルが可能である。各極の評価から、クリアランス及びリサイクルの導入により、核融合からの廃棄物のうち4分の3は何らかの形で資源として利用できるという結論を得た。核融合特有の問題として廃棄物中にトリチウムが含まれるという問題があり、これは廃棄物の輸送という観点で大きな制約となりうる。この問題に対処するため、廃棄物中トリチウム濃度管理の重要性を指摘した。

論文

Current challenges facing recycling and clearance of fusion radioactive materials

El-Guebaly, L. A.*; Forrest, R. A.*; Marshall, T. D.*; Taylor, N. P.*; 飛田 健次; Zucchetti, M.*

UWFDM-1285, 17 Pages, 2005/11

核融合炉の環境適合性向上は、運転中及び廃炉後に発生する放射性廃棄物に十分配慮した設計によってのみ実現されるものである。このような放射性廃棄物の発生を最小化又は低減化するためには、貯蔵管理の後(最長100年)、クリアランス廃棄物としてスクラップ市場に放出すること、及び、このような処理ができない放射性廃棄物については原子力関連施設においてリサイクルすることが必要になる。放射線リスクのほとんどない物質をクリアランス処分するため、米国核規制委員会,欧州委員会,日本の原子力安全委員会及びIAEAではクリアランスレベルの設定や改訂を行っているところである。本稿では、各国の核融合炉設計研究で明らかになってきた、従来のクリアランスレベル評価において欠落している核融合特有の核種やそれらのクリアランスレベルをまとめた。また、放射性物質を原子力関連施設においてリサイクルするための条件,トリチウム含有廃棄物の処理の考え方等に関する最近の研究をレビューした。

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