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論文

Progress in conceptual design of a pool-type sodium-cooled fast reactor in Japan

加藤 篤志; 久保 重信; 近澤 佳隆; 宮川 高行*; 内田 昌人*; 鈴野 哲司*; 遠藤 淳二*; 久保 幸士*; 村上 久友*; 鵜澤 将行*; et al.

Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles; Sustainable Clean Energy for the Future (FR22) (Internet), 11 Pages, 2022/04

プール型ナトリウム冷却高速炉の概念設計研究を行っている。本検討では、日本の地震対策、原子炉容器の熱流動、崩壊熱除去システムの設計などの主な課題の報告を行う。日本に650MWeのタンク型ナトリウム炉が設置される場合、厳しい地震に対する設計が必要で、原子炉構造を強化している。また、新たに3次元免震システムの開発も進めている。

論文

IFMIF/EVEDA原型加速器用入射器の現状

神藤 勝啓; 市川 雅浩; 高橋 康之*; 久保 隆司*; 堤 和昌; 菊地 孝行; 春日井 敦; 杉本 昌義; Gobin, R.*; Girardot, P.*; et al.

Proceedings of 11th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan (インターネット), p.1009 - 1012, 2014/10

http://www.pasj.jp/web_publish/pasj2014/proceedings/PDF/SUP0/SUP025.pdf

加速器駆動型中性子源を用いた核融合炉材料開発施設である国際核融合炉材料照射施設(IFMIF)の工学実証のための原型加速器の開発が進められている。この加速器は入射器、RFQ及び超伝導リナックで構成された重陽子線形加速器であり、9MeV/125mAの連続ビーム生成を目指している。入射器はフランス原子力庁サクレー研究所(CEA Saclay)で2012年秋まで100keV/140mAの陽子及び重陽子の連続ビーム試験を行った。ビーム試験終了後、この入射器は青森県六ケ所村の国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)に搬送された。IFERCでIFMIF/EVEDA原型加速器として駆動するための第一段階として、2014年夏より更なる品質向上を目指した入射器のビーム試験を行うために2013年末より入射器の据付作業を開始した。本発表ではCEA Saclayでのビーム試験の結果、IFERCでの入射器の据付状況について報告する。

論文

Formation of NaCl-type monodeuteride LaD by the disproportionation reaction of LaD$$_{2}$$

町田 晃彦; 本田 充紀*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; et al.

Physical Review Letters, 108(20), p.205501_1 - 205501_5, 2012/05

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.108.205501
 被引用回数：21 パーセンタイル：70.52(Physics, Multidisciplinary)

希土類金属水素化物ではH/M=2及び3の化学量論比組成が存在する。2水素化物は金属格子がfcc構造でその四面体(T)サイトを水素が占有している。八面体(O)サイトも水素が占有すると3水素化物となる。これまでにLaH$$_{2.3}$$が高圧下、約11GPaで水素の高濃度相と低濃度相へ相分離することを放射光X線回折によって示した。今回実施したLaD$$_2$$の高圧下中性子回折実験から、相分離の生成物としてNaCl型構造の一重水素化物LaDが形成されることを初めて観測した。第一原理計算及び格子ダイナミクス計算からも高圧下でLaDが形成されることが示された。このNaCl型構造のLaHの発見は水素-金属間相互作用の水素占有サイト依存性の研究の足がかりとなる。

論文

Production and decay properties of $$^{264}$$Hs and $$^{265}$$Hs

佐藤 望; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 加治 大哉*; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 大関 和貴*; 住田 貴之*; 米田 晃*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 80(9), p.094201_1 - 094201_7, 2011/09

https://doi.org/10.1143/JPSJ.80.094201
 被引用回数：16 パーセンタイル：65.66(Physics, Multidisciplinary)

本論文は、理化学研究所線型加速器施設の気体充填型反跳分離装置を用いて行った、$$^{207,208}$$Pb($$^{58}$$Fe, $$xn$$)[$$x$$=1,2]反応で合成された$$^{264}$$Hs及び$$^{265}$$Hsの崩壊特性について報告するものである。6つの崩壊連鎖が$$^{264}$$Hsと同定され、$$^{264}$$Hs合成の反応断面積は、$$^{208}$$Pb($$^{58}$$Fe,$$2n$$)反応が$$2.8^{+6.5}_{-2.3}$$pb、$$^{207}$$Pb($$^{58}$$Fe,$$n$$)反応が$$6.9^{+4.4}_{-3.1}$$pbであった。$$^{264}$$Hsは$$alpha$$崩壊並びに自発核分裂を起こし、半減期は$$0.751^{+0.518}_{-0.218}$$msであった。$$^{264}$$Hsの$$alpha$$線エネルギーとしては、10.61$$pm$$0.04MeVと10.80$$pm$$0.08MeVを観測した。また、$$^{264}$$Hsの自発核分裂分岐比は$$17^{+38}_{-14}%$$であった。

論文

Electronic structure of lithium amide

鎌倉 望; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 坪田 雅己*; Paik, B.*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 加藤 有香子*; et al.

Physical Review B, 83(3), p.033103_1 - 033103_4, 2011/01

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.83.033103
 被引用回数：6 パーセンタイル：27.76(Materials Science, Multidisciplinary)

高容量水素貯蔵材料として期待されている軽元素系水素化物であるリチウムアミドの電子構造についてN 1$$s$$軟X線発光,吸収分光により研究を行った。発光スペクトルの価電子帯上端と吸収スペクトルの伝導帯下端との間には絶縁体であるリチウムアミドのバンドギャップが観測されている。発光スペクトルによって得られた価電子帯は鋭い3ピークが価電子帯上端から約8eVまでのエネルギー範囲に分布している。バンド計算との比較から発光スペクトルの高結合エネルギー側のピークは水素との混成状態によるものであることがわかる。この状態についてはバンド計算よりも高結合エネルギー側に位置しているが、軟X線発光,吸収分光により得られたリチウムアミドの電子構造はバンド計算とほぼ一致することが明らかとなった。

論文

Determination of silicon vacancy in ion-beam synthesized $$beta$$-FeSi$$_{2}$$

前田 佳均; 市川 貴之*; 上西 隆文*; 鳴海 一雅

Physics Procedia, 11, p.83 - 86, 2011/00

https://doi.org/10.1016/j.phpro.2011.01.006
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Optics)

Using Rutherford backscattering spectrometry (RBS), we can deduce the concentration of Si vacancy and its depth profile in the $$beta$$-FeSi$$_{2}$$ layer and find confirmation of the effect of the thermal annealing on reduction of the Si vacancy. The concentration of Si vacancy at the inside of $$beta$$-FeSi$$_{2}$$ is reduced after the long annealing. Contrary to the inside, at the interface the Si vacancy remains at $$sim$$1.5 at% even after the annealing for 360 min. Moreover we find consistency of our analysis of Si vacancy on an evident correlation between the reduction of Si vacancy and improvement of crystallinity (decrease of the $$chi$$$$_{min}$$) by the annealing.

論文

Effect of hydrogenation on the electronic state of metallic La hydrides probed by X-ray absorption sectroscopy at the La $$L$$-edges

石松 直樹*; 笹田 良平*; 圓山 裕*; 市川 貴之*; 宮岡 裕樹*; 木村 通*; 坪田 雅己*; 小島 由継*; 圓谷 貴夫*; 小口 多美夫*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 190, p.012070_1 - 012070_4, 2009/11

https://doi.org/10.1088/1742-6596/190/1/012070
 被引用回数：5 パーセンタイル：78.54(Physics, Condensed Matter)

金属ランタン水素化物LaH$$_x$$のランタン$$L$$吸収端のXANES測定を実施し、水素化に伴うランタン$$5d$$と$$6p$$の電子状態変化を調べた。水素量の増加によって、$$x$$$$>$$2でランタン$$L_{2,3}$$吸収端のホワイトラインの強度の増加が観測された。これは八面体サイトに水素が侵入したことによってランタン5$$d$$のホールが増加したことに起因すると考えられる。一方で、ランタン$$L_1$$吸収端の肩構造は水素量が0から2へ増加すると消失する。これは四面体サイトに侵入した水素によって$$p$$-$$d$$混成が弱められたためであると考えられる。

論文

Decay properties of $$^{266}$$Bh and $$^{262}$$Db produced in the $$^{248}$$Cm + $$^{23}$$Na reaction

森田 浩介*; 森本 幸司*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 佐藤 望*; 住田 貴之*; 米田 晃*; 市川 隆敏*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 78(6), p.064201_1 - 064201_6, 2009/06

https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.064201
 被引用回数：30 パーセンタイル：77.51(Physics, Multidisciplinary)

$$^{248}$$Cm($$^{23}$$Na,5$$n$$)反応で合成した$$^{266}$$Bh及びその娘核種である$$^{262}$$Dbの崩壊特性の研究を、気体充填型反跳分離装置(GARIS)と位置感度半導体検出器(PSD)とを組合せた装置を用いて行った。既知核種である$$^{262}$$Dbとの相関を調べ、$$^{266}$$Bhの同定を十分な確度で行った。今回合成・測定を行った$$^{266}$$Bh及び$$^{262}$$Dbの崩壊特性は以前(理化学研究所、2004年,2007年)に合成・測定を行った$$^{278}$$113の崩壊特性と一致しており、これは新元素(原子番号113)とされる$$^{278}$$113の発見の成果を強く補強するものと言える。

論文

Production of a new hassium isotope $$^{263}$$Hs

加治 大哉*; 森本 幸司*; 佐藤 望*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 大関 和貴*; 羽場 宏光*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 小澤 顕*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 78(3), p.035003_1 - 035003_2, 2009/03

https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.035003

原子番号108元素であるHs(ハッシウム)の新同位体となる$$^{263}$$Hsの直接合成に世界で初めて成功した。2008年6月19日から25日にかけて、理化学研究所の線形加速器(RILAC)及び気体充填型反跳質量分析機(GARIS)を用い、$$^{206}$$Pb($$^{58}$$Fe,n)及び$$^{208}$$Pb($$^{56}$$Fe,n)反応を用い、合計9つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測し、これらを$$^{263}$$Hsからの連鎖崩壊と同定した。見積もられた半減期は0.60$$^{+0.30}_{-0.15}$$ミリ秒である。本実験におけるビーム総量は$$^{58}$$Feイオンに対して$$4.1times10^{17}$$, $$^{56}$$Feイオンに対して$$6.2times10^{17}$$であった。計9つの崩壊にかかわる合成断面積は輸送効率を80%として21$$^{+10}_{-8}$$ pb and 1.6$$^{+3.7}_{-1.3}$$ピコバーンとなった。

論文

Production and decay properties of $$^{263}$$Hs

加治 大哉*; 森本 幸司*; 佐藤 望*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 大関 和貴*; 羽場 宏光*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 小澤 顕*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 78(3), p.035003_1 - 035003_2, 2009/03

https://doi.org/10.1143/JPSJ.78.035003
 被引用回数：3 パーセンタイル：25.59(Physics, Multidisciplinary)

原子番号108元素であるHs(ハッシウム)の新同位体となる$$^{263}$$Hsの直接合成に世界で初めて成功した。2008年5月19日から25日にかけて、理化学研究所の線形加速器(RILAC)及び気体充填型反跳質量分析機(GARIS)を用い、$$^{206}$$Pb($$^{58}$$Fe,n)反応を用い、合計9つの$$alpha$$崩壊連鎖を観測し、これらを$$^{263}$$Hsからの連鎖崩壊と同定した。見積もられた半減期は0.60$$^{+0.30}_{-0.15}$$ミリ秒である。本実験におけるビーム総量は$$^{58}$$Feイオンに対して4.1$$times$$10$$^{17}$$、$$^{56}$$Feイオンに対して6.2$$times$$10$$^{17}$$であった。計9つの崩壊にかかわる合成断面積は輸送効率を80%としてそれぞれ21$$^{+10}_{-8}$$ピコバーン及び1.6$$^{+3.7}_{-1.3}$$ピコバーンとなった。

論文

New decay properties of $$^{264}$$Hs, $$^{260}$$Sg, and $$^{256}$$Rf

佐藤 望*; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 加治 大哉*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 森本 幸司*; 森田 浩介*; 小澤 顕*; et al.

RIKEN Accelerator Progress Report, Vol.42, P. 16, 2009/00

http://www.rarf.riken.jp/researcher/APR/Document/2008.pdf

超重核領域の偶偶核(陽子数,中性子数がともに偶数)である$$^{264}$$Hs及びその娘核の崩壊様式の性質を、理化学研究所の気体充填型反跳イオン分離装置(GARIS)において$$^{208}$$Pb($$^{58}$$Fe,2n)及び$$^{207}$$Pb($$^{58}$$Fe,n)反応を用いて調べた。前者の反応で3事象、後者の反応で8事象の$$^{264}$$Hsからの崩壊現象が観測された。計11事象から得られる半減期は$$0.90^{+0.40}_{-20}$$msであった。$$^{264}$$Hsからの崩壊において従来の報告と異なる事象を見いだした。一つは$$alpha$$崩壊娘核$$^{260}$$Sgの崩壊事象のうち、半減期180$$^{150}_{-60}$$msの長寿命の$$alpha$$崩壊状態(それまでは$$^{260}$$Sg直接合成での0.90$$^{+0.40}_{-0.20}$$msの$$alpha$$崩壊)。もう一つは$$alpha$$崩壊孫核$$^{256}$$Rfの崩壊事象のうち、半減期10.4$$^{8.4}_{-3.2}$$sの長寿命の$$alpha$$崩壊状態(それまでは$$^{256}$$Rf直接合成での6.7msの$$alpha$$崩壊)である。今回の実験で新たなアイソマーの情報が得られ、また、直接合成と$$alpha$$崩壊生成では、異なる崩壊様式を示すことを明らかにした。

報告書

FBRサイクル候補概念に関するサイクル諸量計算

牧 隆*; 市川 肇*; 浅尾 貴之*; 堀内 伸鋼*

JNC TJ9400 2002-004, 228 Pages, 2001/02

JNC-TJ9400-2002-004.PDF:9.97MB

本件では、「FBR実用化戦略調査研究」の中で抽出されたFBRサイクル候補概念を対象としたサイクル諸量計算コードを二つ作成した。一つは、各候補概念の単基の物質収支データを算出し、それぞれの候補の特徴を調べる計算コードである(単基多重サイクル解析ツール)。もう一つは、各候補概念について、時系列的に核燃料サイクル全体の物質収支計算を行い、FBR導入条件の特徴を分析する計算コードである(時系列解析コード)。開発したツールの特徴を以下に示す。(1)共通機能、(a)ORIGEN2コードによりあらかじめ算出した炉心特性値を用いて燃焼計算を行う。また、等価フィッサイル法を用いて燃料富化度調整を行う。(b)18通りのFBR候補概念(炉型:10,再処理形式:6)を取扱うことができる。(2)単基多重サイクル解析ツール、(a)廃棄物量及び環境放出量を算出する(核種組成, 発熱量, 放射線量, 放射性毒性)、(b)高レベル廃棄物及びTRU(廃銀)廃棄物の安全評価を簡易に実行する。(3)時系列解析コード、(a)FBR候補概念に加え、軽水炉及びプルサーマル炉を取扱うことができる(炉型:9)。(b)Pu需給バランス等の各種物質収支を算出する。開発したツールの機能は、他のツールによる計算結果と比較することで適切に物質収支を計算していることを確認した。また、開発したツールを用いてFBRサイクル候補概念の物質収支計算を実施し、各候補概念の特徴を比較した。

口頭

Confirmations of the synthesis of $$^{278}$$113 produced by the $$^{209}$$Bi($$^{70}$$Zn,n)$$^{278}$$113 reaction

森本 幸司*; 森田 浩介*; 加治 大哉*; 羽場 宏光*; 大関 和貴*; 工藤 祐生*; 佐藤 望; 住田 貴之*; 米田 晃*; 市川 隆敏*; et al.

no journal, , 

$$^{209}$$Bi($$^{70}$$Zn,n)$$^{278}$$113反応による113番元素合成実験を、理化学研究所の気体充填型反跳分離装置GARISを用いて行った。その結果、$$^{278}$$113からの$$alpha$$崩壊連鎖が2つ観測され、崩壊連鎖中の既知核$$^{266}$$Bhと$$^{262}$$Dbの性質が文献で報告されたものと一致していたことを、新たな原子核$$^{278}$$113及び$$alpha$$崩壊娘核$$^{274}$$Rgと$$^{270}$$Mtの発見の根拠とした。しかし$$^{266}$$Bhは既知核であるものの、崩壊特性は詳しく知られていなかったため、今回は$$^{248}$$Cm($$^{23}$$Na,5n)反応で直接$$^{266}$$Bhを合成し、その性質の調査を行った。本研究により、直接合成された$$^{266}$$Bhは$$^{278}$$113の崩壊連鎖中に観測された$$^{266}$$Bhと同様の性質を持つことが明らかになり、$$^{278}$$113の合成に成功したことをより強力に裏付けることができた。

口頭

軟X線発光分光によるSrFeO$$_{2}$$の電子励起構造の観測

水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 魚住 孝幸*; 市川 能也*; 島川 祐一*

no journal, , 

無限層構造鉄酸化物SrFeO$$_{2}$$結晶構造は2次元性が強い。またFeは2価をとり、局所的な対称性はD4hである。われわれは異方的な結晶構造を反映したFeの3d電子構造の異方性を明らかにするために、Fe-L、O-K吸収端においてX線吸収測定及びX線発光分光測定を行い、Fe-3dとO-2pの混成による電子構造の異方性を見いだしたので報告する。

口頭

リチウムアミドの電子状態

鎌倉 望; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 坪田 雅己*; Paik, B.*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; 木下 豊彦*

no journal, , 

リチウムアミド(LiNH$$_{2}$$)は高容量水素貯蔵材料として期待されている軽元素系水素化物である。本研究では絶縁体であるリチウムアミドの電子状態を軟X線発光分光(XES)・吸収分光(XAS)によって研究を行った。SPring-8の光エネルギーh$$nu$$=425eVの軟X線を用いたXESと蛍光収量法によるN 1$$s$$ XASにより、占有準位,非占有準位のN 2$$p$$部分状態密度を調べた。実験によって得られたN 1$$s$$ XES, XASスペクトルにはLiNH$$_{2}$$のバンドギャップが観測されており、XESスペクトルで得られた占有準位のN 2$$p$$部分状態密度は3ピークが価電子帯上端から約-8eVの範囲に広がっている。これらの特徴はLiNH$$_{2}$$に対するバンド計算とおおむね一致している。バンド計算との比較からXESスペクトルの高結合エネルギー側に観測されている水素との結合状態等LiNH$$_{2}$$の電子状態について議論する。

口頭

$$^{264,265}$$Hsの合成及び崩壊特性の研究

佐藤 望; 加治 大哉*; 森本 幸司*; 羽場 宏光*; 市川 隆敏*; 井手口 栄治*; 小浦 寛之; 工藤 祐生*; 小澤 顕*; 大関 和貴*; et al.

no journal, , 

理化学研究所の線形加速器RILACを用いて$$^{208}$$Pb($$^{58}$$Fe,$$xn$$)反応[$$x = 1,2$$]及び$$^{207}$$Pb($$^{58}$$Fe,$$n$$)反応により$$^{264,265}$$Hsを合成し、気体充填型反跳分離装置GARISによって分離・収集を行い、シリコン検出器を用いた$$alpha$$線・自発核分裂の観測により崩壊特性を研究した。その結果、$$^{208}$$Pb($$^{58}$$Fe, $$n$$)$$^{265}$$Hs反応では断面積の最大値として($$51^{+46}_{-29}$$)pbが得られた。この時の入射エネルギーは標的の中心で220.5MeV(実験室系)、複合核の励起エネルギーは約15MeVであった。これは、過去に理化学研究所で行われたPb及びBi標的を用いたコールドフュージョン反応での超重核合成の反応断面積が最大となるエネルギーの系統性を支持する結果である。また、超重核領域における変形魔法数$$N = 152$$へのアプローチとなる偶々核$$^{264}$$Hsの崩壊特性(崩壊様式,$$alpha$$崩壊エネルギー,半減期)に関する統計を向上させ、過去の報告よりも高いエネルギーの$$alpha$$線を放出するイベントを観測した。

口頭

Phase separation with inter-site deuteron transfer in LaD$$_{2}$$

青木 勝敏; 町田 晃彦; 本田 充紀; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 小松 一生*; 有馬 寛; 大友 季哉*; et al.

no journal, , 

LaD$$_{2}$$がLa金属格子中の重水素原子の再配置を伴って相分離することを放射光X線回折と中性子回折実験により見いだした。放射光実験はSPring-8、ビームライン22XUを中性子実験はJ-PARCの全散乱装置NOVAを用いて実施した。重水素原子はLaD$$_{2}$$ではfcc金属格子の四面体サイトを占めているが、11GPaの圧力下で八面体サイトに移動してLaDとLaD$$_{3}$$が形成される。NaCl-型一水素化物は遷移金属では観測されているが、希土類金属で形成が確認されたのは初めてである。第一原理計算はLaH$$_{2}$$がLaHとLaH$$_{3}$$に10GPaで相分離することが示された。実験と極めて良い一致である。生成エンタルピー計算からLaH$$_{3}$$の体積減少が相分離を駆動していることがわかった。また、格子振動計算から相分離の機構の詳細が明らかにされた。

口頭

Formation of NaCl-type mono-deuteride in La-D system at high pressure

町田 晃彦; 本田 充紀; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 有馬 寛; 大下 英敏*; et al.

no journal, , 

高圧下においてNaCl型ランタン1重水素化物LaDが形成されることを中性子回折によって観測した。NaCl型水素化物はアルカリ金属水素化物や遷移金属水素化物で形成されるが、希土類金属水素化物では常圧で存在しない。ランタン1重水素化物は2重水素化物の圧力誘起相分離の結果として形成される。本研究により、希土類金属はfcc金属格子で1, 2, 3水素化物という3つの化学量論比組成の水素化物を形成することができるということが明らかになった。2種類ある格子間サイト(四面体サイト,八面体サイト)のうち、八面体サイトのみを占有している1水素化物、四面体サイトだけ占有の2水素化物、すべての格子間サイトを占有している3水素化物という異なる3つの状態を同じ金属格子構造で実現できたことは、占有サイトの違いによる水素-金属結合状態の変化を知るうえで重要な結果である。

口頭

Electronic states of amide hydrides

鎌倉 望; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 藤森 伸一; 斎藤 祐児; 山上 浩志; 宮岡 裕樹*; 坪田 雅己*; 市川 貴之*; 小島 由継*; et al.

no journal, , 

絶縁体の水素化物であるアルカリ金属アミド$$mathrm{KNH_2}$$, $$mathrm{NaNH_2}$$及びアルカリ土類金属アミド$$mathrm{Ca(NH_{2})_2}$$, $$mathrm{Mg(NH_{2})_2}$$について軟X線発光分光,全蛍光収量法による吸収分光実験を行い、金属アミドの電子状態について系統的な研究を行った。得られた発光,吸収スペクトルには金属アミドのバンドギャップが観測され、その系統的な変化が示された。アルカリ金属アミドの発光スペクトルは鋭い3ピークを示し、そのエネルギー分布はアルカリ金属アミドにおいて変化が現れない。このようなN 2p占有準位の3ピーク構造はアミドイオン$$mathrm{[NH_{2}]^{-}}$$の分子軌道によって定性的に理解することができる。吸収スペクトルは金属元素に依存し、イオン化エネルギーの増大により金属元素の軌道とN 2p状態との混成が強まる傾向を示している。一方アルカリ土類金属アミドの発光スペクトルにはアルカリ金属アミドとの違いが明瞭に現れ、価電子帯上端付近のピークのエネルギー分裂が著しく狭まることが明らかとなった。

口頭

アルカリ金属アミド・アルカリ土類金属アミドの電子状態

鎌倉 望; 山上 浩志; 竹田 幸治; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 宮岡 裕樹*; 坪田 雅己*; 市川 貴之*; 小島 由継*; 室 隆桂之*; et al.

no journal, , 

金属アミドは水素を高濃度で貯蔵することのできる軽元素系水素化物として近年注目されている。本研究では絶縁体であるアルカリ金属アミド$$mathrm{KNH_2}$$, $$mathrm{NaNH_2}$$とアルカリ土類金属アミド$$mathrm{Ca(NH_{2})_{2}}$$に対して軟X線発光、吸収分光実験を行い、金属アミドの電子状態について系統的な研究を行った。アルカリ金属アミドの発光スペクトルには3ピーク構造が共通して観測され、価電子の局在性が示された。一方アルカリ土類金属アミド$$mathrm{Ca(NH_{2})_{2}}$$の発光スペクトルにはアルカリ金属アミドとの違いが明瞭に現れ、分子内でのアミドの増加により価電子帯上端付近の状態の顕著な重なりが観測された。$$mathrm{Ca(NH_{2})_{2}}$$の実験結果をバンド計算と比較すると、バンド計算は$$mathrm{Ca(NH_{2})_{2}}$$の発光、吸収スペクトルを再現するが、発光スペクトルでは価電子帯上端付近の状態の重なりがより顕著であることが明らかとなった。局在的な傾向を示す軽元素系水素化物である金属アミドの電子状態が本研究から明らかとなった。

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