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論文

Volume-wise destruction of the antiferromagnetic Mott insulating state through quantum tuning

Frandsen, B. A.*; Liu, L.*; Cheung, S. C.*; Guguchia, Z.*; Khasanov, R.*; Morenzoni, E.*; Munsie, T. J. S.*; Hallas, A. M.*; Wilson, M. N.*; Cai, Y.*; et al.

Nature Communications (Internet), 7, p.12519_1 - 12519_8, 2016/08

 被引用回数:13 パーセンタイル:33.61(Multidisciplinary Sciences)

RENiO$$_3$$ (RE = rare-earth element) and V$$_2$$O$$_3$$ are archetypal Mott insulator systems. When tuned by chemical substitution (RENiO$$_3$$) or pressure (V$$_2$$O$$_3$$), they exhibit a quantum phase transition (QPT) between an antiferromagnetic Mott insulating state and a paramagnetic metallic state. Because novel physics often appears near a Mott QPT, the details of this transition, such as whether it is first or second order, are important. Here, we demonstrate through muon spin relaxation/rotation experiments that the QPT in RENiO$$_3$$ and V$$_2$$O$$_3$$ is first order: the magnetically ordered volume fraction decreases to zero at the QPT, resulting in a broad region of intrinsic phase separation, while the ordered magnetic moment retains its full value until it is suddenly destroyed at the QPT. These findings bring to light a surprising universality of the pressure-driven Mott transition, revealing the importance of phase separation and calling for further investigation into the nature of quantum fluctuations underlying the transition.

論文

Nitrogen K-edge X-ray absorption near edge structure of pyrimidine-containing nucleotides in aqueous solution

島田 紘行*; 南 寛威*; 奥泉 直人*; 佐久間 一郎*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

Journal of Chemical Physics, 142(17), p.175102_1 - 175102_9, 2015/05

AA2015-0073.pdf:1.15MB

 被引用回数:8 パーセンタイル:56.55(Chemistry, Physical)

X-ray absorption near edge structure (XANES) was measured at energies around the N K-edge of the pyrimidine-containing nucleotides cytidine 5'-monophosphate (CMP), 2'-deoxythymidine 5'-monophosphate (dTMP), and uridine 5'-monophosphate (UMP) in aqueous solutions and in dried films under various pH conditions. The features of resonant excitations below the N K-edge in the XANES spectra for CMP, dTMP, and UMP changed depending on the pH of the solutions. The spectral change thus observed is systematically explained by the chemical shift of the core-levels of N atoms in the nucleobase moieties caused by structural changes due to protonation or deprotonation at different proton concentrations. This interpretation is supported by the results of theoretical calculations using density functional theory for the corresponding nucleobases in the neutral and protonated or deprotonated forms.

論文

Development of a rapid analytical method for $$^{129}$$I in the contaminated water and tree samples at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station

島田 亜佐子; 小澤 麻由美; 亀尾 裕; 安松 拓洋*; 根橋 宏治*; 新山 拓也; 関 周平; 梶尾 政利; 高橋 邦明

Nuclear Back-end and Transmutation Technology for Waste Disposal, p.311 - 317, 2015/00

汚染水中のI分析におけるIの化学形態と希釈剤の影響を調べるために、3M NaOH溶液とHCl溶液(pH=2)に$$^{129}$$I $$^{-}$$$$^{127}$$IO$$_{3}$$ $$^{-}$$を添加し、還元剤(NaHSO $$_{3}$$)の有無によるIのAnionSRへの吸着ついて調べた。その結果、3M NaOH溶液では還元剤の有無にかかわらず$$^{127}$$Iは抽出されず$$^{129}$$Iは抽出されたことから、3M NaOH溶液中ではI$$^{-}$$は抽出され、IO$$_{3}$$$$^{-}$$は抽出されないこと、還元剤が働かないことが示された。他方、HCl溶液では、$$^{127}$$Iと$$^{129}$$Iが同じ挙動を示し、還元剤なしでは抽出されず、還元剤ありでは抽出されたことから、このHCl溶液中でIは主にIO$$_{3}$$$$^{-}$$として存在し、還元剤によりI$$^{-}$$に還元されたと考えられる。以上によりI$$^{-}$$とIO$$_{3}$$$$^{-}$$を分析するためにはHCl溶液条件が必要であることが分かった。次に、伐採木の分析のために燃焼試験を行った。その結果、100$$^{circ}$$Cから300$$^{circ}$$Cの領域において、段階的にゆっくり昇温することで異常燃焼を避けられること、有機物は酸化剤により分解可能であること、I$$^{-}$$もIO$$_{3}$$$$^{-}$$も約90%がアルカリトラップに回収可能なことを明らかにした。

論文

Nitrogen K-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) spectra of purine-containing nucleotides in aqueous solution

島田 紘行*; 深尾 太志*; 南 寛威*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

Journal of Chemical Physics, 141(5), p.055102_1 - 055102_8, 2014/08

 被引用回数:11 パーセンタイル:49.05(Chemistry, Physical)

The N K-edge X-ray absorption near edge structure (XANES) spectra of the purine-containing nucleotide, guanosine 5'-monophosphate (GMP), in aqueous solution are measured under various pH conditions. The spectra show characteristic peaks, which originate from resonant excitations of N 1s electrons to $$pi$$$$^{*}$$ orbitals inside the guanine moiety of GMP. The relative intensities of these peaks depend on the pH values of the solution. The pH dependence is explained by the core-level shift of N atoms at specific sites caused by protonation and deprotonation. The experimental spectra are compared with theoretical spectra calculated by using density functional theory for GMP and the other purine-containing nucleotides, adenosine 5'-monophosphate, and adenosine 5'-triphosphate. The N K-edge XANES spectra for all of these nucleotides are classified by the numbers of N atoms with particular chemical bonding characteristics in the purine moiety.

論文

Structural changes of nucleic acid base in aqueous solution as observed in X-ray absorption near edge structure (XANES)

島田 紘行*; 深尾 太志*; 南 寛威*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

Chemical Physics Letters, 591, p.137 - 141, 2014/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:70.38(Chemistry, Physical)

X-ray absorption near edge structure (XANES) spectra for adenine containing nucleotides, adenosine 5'-monophosphate (AMP) and adenosine 5'-triphosphate (ATP) in aqueous solutions at the nitrogen K-edge region were measured. The two intense peaks in XANES spectra are assigned to transitions of 1s electrons to the $$pi$$$$^{*}$$ orbitals of different types of N atoms with particular bonding characteristics. The difference between their spectra is ascribed to protonation of a particular N atom. Similarity observed in XANES spectra of guanosine-5'-monophosphate (GMP) and ATP is also interpreted as similar bonding characters of the N atoms in the nucleobase moiety.

口頭

福島第一原子力発電所事故により発生したガレキ,汚染水に対する放射化学分析,2; Se-79, Tc-99, I-129, $$alpha$$線核種の分析

星 亜紀子; 安田 麻里; 米川 直樹; 梶尾 政利; 新山 拓也; 矢吹 光史; 島田 亜佐子; 亀尾 裕

no journal, , 

福島第一原子力発電所の事故では、原子炉施設の損壊により放射性核種を含む汚染水やガレキ等が放射性廃棄物として多量に発生した。これらの廃棄物に対する処理・処分方策を検討するためには、その中に含まれる放射性核種の種類と放射能濃度を詳細に把握することが必要となるため、発電所敷地内において試料採取を行うとともに、原子力科学研究所の分析施設に試料を輸送し、詳細な放射能分析を実施している。これらの廃棄物試料には、Cs-137等の核分裂生成物(FP核種)が高濃度で含まれているため、その中に微量含まれるSe-79やTc-99などの検出は極めて難しい。本検討では、FP核種の効率的な除去方法を組合せた分析フローを構築し、ガレキ,滞留水等への適用性を確認するとともに、処理処分方策の検討に必要となる放射能データを取得した。

口頭

pH dependence of soft X-ray absorption spectra of nucleotides in aqueous solution

島田 紘行*; 南 寛威*; 佐久間 一郎*; 奥泉 直人*; 鵜飼 正敏*; 藤井 健太郎; 横谷 明徳; 福田 義博*; 斎藤 祐児

no journal, , 

In order to investigate the role of core-excited states induced by X-ray absorption of DNA under biological environments, X-ray absorption near edge structure (XANES) at N K-edge region were measured for various nucleotides in aqueous solutions. The experiments were performed at BL-23SU in SPring-8 using a liquid microjet apparatus. pH of the sample solution was controlled by addition of NaOH. Total yield of electrons ejected from the sample solution by irradiation was measured as a function of X-ray energies. Under neutral conditions, the XANES spectrum for GMP shows two peaks (A) at lower energy and (B) at higher energy with similar intensities in the nitrogen pre-K edge region. In contrast, under basic condition, the intensity of peak (A) increases, while that of (B) decreases. The pH dependence was also observed for other nucleotides. These results show that specific sites of N atoms in the nucleobase moieties could be (de)protonated depending on the pH conditions.

口頭

光硬化型樹脂の止水への適用性検討; 改良型光硬化型樹脂による止水技術開発

島田 梢; 富塚 千昭; 柴田 卓弥; 大岡 誠; 前川 康成*; 青柳 克弘*; 篠木 政利*; 片桐 源一*; 尾崎 博*; 小山 真一

no journal, , 

紫外線(UV)によって硬化する光硬化型樹脂(光樹脂)を流体に混入し、漏えい部で硬化させることによる、遠隔流体止水技術開発を進めている。本報は、水分散系光樹脂を改良して、UV照射量をパラメータとして硬化試験を行い、止水材料としての適用性を評価した結果を報告する。

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