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-edge X-ray absorption fine structure study of 
-type 
CuO
( = Rare Earth); Toward unified understanding of electronic state of -type cuprateChen, Y.*; 浅野 駿*; Wang, T.*; Xie, P.*; 北山 慎之介*; 石井 賢司*; 松村 大樹; 辻 卓也; 谷口 貴紀*; 藤田 全基*
JPS Conference Proceedings (Internet), 38, p.011050_1 - 011050_6, 2023/05
To investigate the variation of the electronic state of -type cuprate due to annealing, we performed Cu -edge X-ray absorption fine structure measurements on PrCuO (PCO) and Pr
La
CuO (PLCO). The induced electrons due to annealing (
) in PCO and PLCO were approximately 2
, consistent with a model of electron doping to Mott insulator. Here, 
and represent the amount of excess oxygen from the stoichiometric composition in the as-sintered compound and that of oxygen loss due to annealing, respectively. Furthermore, the energy of the Einstein oscillator (
) for the Cu-O
bond was evaluated by extended X-ray absorption fine structure analysis. (O denotes the in-plane oxygen.) We found a small annealing effect on for both PCO and PLCO.
Martin, P. G.*; Jones, C. P.*; Bartlett, S.*; Ignatyev, K.*; Megson-Smith, D.*; 佐藤 志彦; Cipiccia, S.*; Batey, D. J.*; Rau, C.*; 末木 啓介*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10, p.22056_1 - 22056_17, 2020/12
被引用回数：1 パーセンタイル：6.79(Multidisciplinary Sciences)The structural form and elemental distribution of material originating from different Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant reactors (Units 1 and 3) is hereby examined to elucidate their contrasting release dynamics and the current in-reactor conditions to influence future decommissioning challenges. Complimentary computed X-ray absorption tomography and X-ray fluorescence data show that the two suites of Si-based material sourced from the different reactor Units have contrasting internal structure and compositional distribution. The known event and condition chronology correlate with the observed internal and external structures of the particulates examined, which suggest that Unit 1 ejecta material sustained a greater degree of melting than that likely derived from reactor Unit 3. In particular, we attribute the near-spherical shape of Unit 1 ejecta and their internal voids to there being sufficient time for surface tension to round these objects before the hot (and so relatively low viscosity) silicate melt cooled to form glass. In contrast, a more complex internal form associated with the sub-mm particulates invoked to originate from Unit 3 suggest a lower peak temperature, over a longer duration. Using volcanic analogues, we consider the structural form of this material and how it relates to its environmental particulate stability and the bulk removal of residual materials from the damaged reactors. We conclude that the brittle and angular Unit 3 particulate are more susceptible to further fragmentation and particulate generation hazard than the round, higher-strength, more homogenous Unit 1 material.
Martin, P. G.*; Jones, C. P.*; Cipiccia, S.*; Batey, D. J.*; Hallam, K. R.*; 佐藤 志彦; Griffiths, I.*; Rau, C.*; Richards, D. A.*; 末木 啓介*; et al.
Scientific Reports (Internet), 10(1), p.1636_1 - 1636_11, 2020/01
被引用回数：8 パーセンタイル：38.24(Multidisciplinary Sciences)Both the three-dimensional internal structure and elemental distribution of near-field radioactive fallout particulate material released during the March 2011 accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant is analysed using combined high-resolution laboratory and synchrotron radiation X-ray techniques. Results from this study allow for the proposition of the likely formation mechanism of the particles, as well as the potential risks associated with their existence in the environment, and the likely implications for future planned reactor decommissioning. A suite of particles is analyzed from a locality 2 km from the north-western perimeter of the site north of the primary contaminant plume in an area formerly attributed to being contaminated by fallout from reactor Unit 1. The particles are shown to exhibit significant structural similarities; being amorphous with a textured exterior, and containing inclusions of contrasting compositions, as well as an extensive internal void volume bimodal in its size distribution. A heterogeneous distribution of the various elemental constituents is observed inside a representative particle, which also exhibited a Fukushima-derived radiocesium (
Cs, 
Cs and 
Cs) signature with negligible natural Cs. We consider the structure and composition of the particle to suggest it formed from materials associated with the reactor Unit 1 building explosion, with debris fragments embedded into the particles surface. Such a high void ratio, comparable to geological pumice, suggests such material formed during a rapid depressurisation and is potentially susceptible to fragmentation through attrition.
Cui, Y.-T.*; 原田 慈久*; 丹羽 秀治*; 尾嶋 正治*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 利彦*; 石井 賢司*; 松村 大樹
NanotechJapan Bulletin (インターネット), 11(4), 6 Pages, 2018/08
固体高分子形燃料電池の正極には白金ナノ粒子触媒が使用されているが、加湿によって活性化過電圧が発生して性能が低下することが知られている。この原因を解明し、低減する技術を確立することが、燃料電池の性能向上とコスト低減に向けた喫緊の課題となっている。しかしながら、従来の方法で測定した白金ナノ粒子触媒のX線吸収スペクトルでは、白金の内殻正孔の寿命によるスペクトル幅の広がりで微細な構造がぼやけてしまい、吸着に起因する電子状態の変化を捉えることが困難であった。そこで本研究では、非弾性X線散乱装置を利用した高分解能型の蛍光X線吸収分光法による測定を行った。結果、酸素が水と共存することにより、白金の酸化を促進することが明瞭に検出でき、実験的に初めて明らかにすることができた。本来、触媒である白金は反応前後で不変であるべきものであるが、この反応では、白金上で酸素が水と共吸着することにより安定化して反応の進行を遅らせた結果、過電圧がより大きく生じていると解釈できる。また、白金コバルト合金ナノ粒子についても調べたところ、酸素と水の共吸着による酸化促進効果がほとんど起こらないことを見出した。
edge石井 賢司*; 遠山 貴巳*; 浅野 駿*; 佐藤 研太朗*; 藤田 全基*; 脇本 秀一; 筒井 健二*; 曽田 繁利*; 宮脇 淳*; 丹羽 秀治*; et al.
Physical Review B, 96(11), p.115148_1 - 115148_8, 2017/09
被引用回数：29 パーセンタイル：77.61(Materials Science, Multidisciplinary)We investigate electronic excitations in La
(Br,Sr)
CuO
using resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) at the oxygen edge. We observed momentum-dependent spectral weight below 1 eV, which is consistent with theoretical calculation of the dynamical charge structure factor on oxygen orbitals in a three-band Hubbard model. Our results confirm that the momentum-dependent charge excitations exist on the order of the transfer energy (
), and the broad spectral line shape indicates damped and incoherent character of the charge excitations at the energy range in the doped Mott insulators.
high energy resolution X-ray absorption spectroscopyCui, Y.-T.*; 原田 慈久*; 丹羽 秀治*; 畑中 達也*; 中村 直樹*; 安藤 雅樹*; 吉田 稔彦*; 石井 賢司*; 松村 大樹; 陰地 宏*; et al.
Scientific Reports (Internet), 7(1), p.1482_1 - 1482_8, 2017/05
被引用回数：19 パーセンタイル：49.18(Multidisciplinary Sciences)In situ high energy resolution fluorescence detection X-ray absorption spectroscopy (HERFD-XAS) was used to systematically evaluate interactions of HO and O adsorbed on Pt and Pt
Co nanoparticle catalysts in different particle sizes. The systematic increase in oxidation due to adsorption of different species (HO adsorption 
O adsorption O + HO coadsorption) suggests that cooperative behavior between O and HO adsorptions is responsible for the overpotential induced by hydrated species in fuel cells. From the alloying and particle size effects, it is found that both strength of O/HO adsorption and their cooperative effect upon coadsorption are responsible for the specific activity of Pt catalysts.
Jarrige, I.*; 小谷 章雄*; 山岡 人志*; 辻井 直人*; 石井 賢司; Upton, M.*; Casa, D.*; Kim, J. H.*; Gog, T.*; Hancock, J. N.*
Physical Review Letters, 114(12), p.126401_1 - 126401_5, 2015/03
被引用回数：12 パーセンタイル：60.69(Physics, Multidisciplinary)We combine resonant inelastic X-ray scattering and model calculations in the Kondo lattice compound YbInCu, a system characterized by a dramatic increase in Kondo temperature and associated valence fluctuations below a first-order valence transition at T 
42 K. The bulk-sensitive, element-specific, and valence-projected charge excitation spectra reveal an unusual quasigap in the Yb-derived state density which drives an instability of the electronic structure and renormalizes the low-energy effective Hamiltonian at the transition. Our results provide long-sought experimental evidence for a link between temperature-driven changes in the low-energy Kondo scale and the higher-energy electronic structure of this system.
cuprates脇本 秀一; 石井 賢司; 木村 宏之*; 池内 和彦*; 吉田 雅洋*; 足立 匡*; Casa, D.*; 藤田 全基*; 福永 靖*; Gog, T.*; et al.
Physical Review B, 87(10), p.104511_1 - 104511_7, 2013/03
被引用回数：10 パーセンタイル：43.28(Materials Science, Multidisciplinary)We have performed resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) near the Cu- edge on various cuprate superconductors, covering underdoped to heavily overdoped regimes and focusing on charge excitations inside the charge-transfer gap. RIXS measurements with 
= 9.003 keV on metallic La
Sr
CuO
and Bi
Pb
Sr
CuO
exhibit a dispersive intraband excitation below 4 eV, similar to that observed in the electron-doped Nd
Ce
CuO. This is the first observation of a dispersive intraband excitation in a hole-doped system, evidencing that both electron- and hole-doped systems have a similar dynamical charge correlation function.
Jarrige, I.*; 野村 拓司; 石井 賢司; Gretarsson, H.*; Kim, Y.-J.*; Kim, J.*; Upton, M.*; Casa, D.*; Gog, T.*; 石角 元志*; et al.
Physical Review B, 86(11), p.115104_1 - 115104_4, 2012/09
被引用回数：8 パーセンタイル：35.26(Materials Science, Multidisciplinary)鉄系高温超伝導体PrFeAsOとその親物質であるPrFeAsOに対して、運動量分解した共鳴非弾性X線散乱を初めて観測した。主な結果は次の2点である。まず、第一に、16バンドの
模型を用いて、低エネルギーの励起が
, 
軌道の特性を有する
バンド内遷移に支配されていることを示し、電子相関に強く依存していることを示す。これによって、クーロン斥力
とフント結合
を見積もることができる。特に軌道依存した電子相関におけるの果たす役割が明らかとなる。第二に、短距離の反強磁性相関が
点での励起の説明には不可欠であることから、超伝導状態においてもそれが存在することが示される。
SrCuO observed with resonant inelastic X-ray scattering at the Cu -edgeEllis, D. S.*; Kim, J.*; Hill, J. P.*; 脇本 秀一; Birgeneau, R. J.*; Shvyd'ko, Y.*; Casa, D.*; Gog, T.*; 石井 賢司; 池内 和彦*; et al.
Physical Review B, 81(8), p.085124_1 - 085124_12, 2010/02
被引用回数：40 パーセンタイル：80.3(Materials Science, Multidisciplinary)We present a comprehensive study of the temperature and doping dependence of the 500 meV peak observed at 
in resonant inelastic X-ray scattering (RIXS) experiments on La
CuO. The intensity of this peak persists above the N
el temperature (
= 320 K), but decreases gradually with increasing temperature, reaching zero at around = 500 K. The peak energy decreases with temperature in close quantitative accord with the behavior of the two-magnon 
Raman peak in LaCuO and, with suitable rescaling, agrees with the Raman peak shifts in EuBaCu
O
and KNiF. The overall dispersion of this excitation in the Brillouin zone is found to be in agreement with theoretical calculations for a two-magnon excitation. Upon doping, the peak intensity decreases analogous to the Raman mode intensity and appears to track the doping dependence of the spin-correlation length. Taken together, these observations strongly suggest that the 500 meV mode is magnetic in character and is likely a two-magnon excitation.
OHancock, J. N.*; Chabot-Couture, G.*; Li, Y.*; Petrakovski
, G. A.*; 石井 賢司; Jarrige, I.; 水木 純一郎; Devereaux, T. P.*; Greven, M.*
Physical Review B, 80(9), p.092509_1 - 092509_4, 2009/09
被引用回数：21 パーセンタイル：63.81(Materials Science, Multidisciplinary)We present a resonant inelastic scattering (RIXS) study using of CuBO, which contains a lattice of CuO plaquettes electronically isolated by B
ions. The observed Cu -edge spectra show a small number of well-separated features, and the simple electronic structure of CuBO allows us to explore RIXS phenomenology. We find a low-energy feature that cannot be attributed to the same charge-transfer excitation discussed in other cuprates and is likely a 
transition thought to be forbidden under common considerations of -edge RIXS.
C tracer and coupling between source and sink organs諏訪 竜一*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 河地 有木; 石井 里美; 阪本 浩一*; Nguyen, N. T.*; 実岡 寛文*; Mohapatra, P. K.*; Moghaieb, R. E.*; et al.
Plant Science, 175(3), p.210 - 216, 2008/09
被引用回数：18 パーセンタイル：45.25(Biochemistry & Molecular Biology)Salinity stress affects photosynthate partitioning between sources and sinks of plants, but how it affects on these systems is less understood. Because sources and sinks are closely knitted, any adverse effect under sub-optimal condition on one part is often misinterpreted for the other. Knowledge on regulation of carbon partitioning is indispensable for stress resistance and good plant growth. In the present study, alteration of carbon partitioning in tomato plants (lycopersicon esculentum L. cv. Momotarou) under saline (NaCl) environment was studied by feeding radioactive C and stable 
C isotopes. Pulse chases were conducted for measuring spatial and temporal distributions of C. C was measured by standard conventional technique, but C distribution was monitored using by PETIS. Salt stress resulted in reduced carbon translocation towards roots. Majority of the photosynthate accumulated in the leaf. We have also observed that the reduction in translocation of carbon occurred well before salt stress symptoms of reduced photosynthesis and plant growth in salt exposed plants. The effect on sink activity also showed by decrease in stem diameter and reduced photosynthetic activity. In addition, PETIS analysis of C translocation indicates that carbon translocation to roots was inhibited under salt conditions without direct effect of leaf Na accumulation and osmotic stress These results suggest that NaCl has direct effects on plants inhibiting carbon partitioning within few hours of salt solution exposure without inhibition of source activity.
小島 有志; 石井 亀男*; 宮田 良明*; 垣内 秀人*; 海藤 展弘*; 吉川 正志*; 板倉 昭慶*; 市村 真*; Chujo, T.*
Fusion Science and Technology, 51(2T), p.274 - 276, 2007/02
被引用回数：2 パーセンタイル：18.72(Nuclear Science & Technology)静電揺動や乱流による熱・粒子輸送は核融合プラズマにおいて重要なテーマの一つである。コアプラズマから周辺プラズマへの輸送など、揺動によって粒子や熱が輸送される過程は揺動の特徴やプラズマの分布によって異なるため、実験的に揺動輸送を評価することは、輸送制御に対する手がかりとなる。本研究ではミラー型プラズマにおけるドリフト波による揺動輸送を実験的に検討する。金の中性粒子ビームプローブは重イオンビームプローブの一種であり、ビーム強度から密度揺動、ビームエネルギーから電位揺動を同時計測し、コアプラズマにおける揺動粒子束を計測する唯一の手段である。本研究ではコアプラズマの密度,電位揺動の間の位相差を計測し、揺動と位相差の相関,揺動輸送との関連性を検討した。ドリフト波が成長するとともに揺動粒子束が発生し、その粒子束によって密度分布が緩和してドリフト波の成長が飽和する現象が見られ、揺動輸送自体が揺動の成長を妨げる可能性があることが知れた。
大山 卓爾*; 末吉 邦*; 大竹 憲邦*; 伊藤 小百合*; 石橋 弘規*; Hara, T.*; Kimura, T.*; 松橋 信平; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; et al.
JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 122, 2007/02
As nodulated leguminous crops grow, they assimilate both gaseous nitrogen and combined nitrogen. Combined N especially the NO
form inhibits all phases of nodulation and N fixation process, although the mechanism have not been fully elucidated. Tungstate is a non-essential element for plant growth, which exerts harmaful effects on plants. When tungstate is applied to the plant medium, it competes with molybdate and inhibits some enzymes, which have a Mo cofactor in the active site such as nitrate reductase and nitrogenase. Application WO
to the culuture medium diturbed nitrate transport to the shoot. In this report, WO was introduced into cut end of petiole of primary leaf and investigated that NO transport from root to shoot was inhibited or not.
CuOLu, L.*; Hancock, J. N.*; Chabot-Couture, G.*; 石井 賢司; Vajk, O. P.*; Yu, G.*; 水木 純一郎; Casa, D.*; Gog, T.*; Greven, M.*
Physical Review B, 74(22), p.224509_1 - 224509_9, 2006/12
被引用回数：34 パーセンタイル：77.77(Materials Science, Multidisciplinary)モット絶縁体であるLaCuOについて、1-7eVのエネルギー損失領域に渡って測定した銅のK吸収端での共鳴非弾性X線散乱(RIXS)の研究について報告する。高温超伝導体HgBaCuO
で最初に見つかったように、入射エネルギーに対して散乱断面積が細かく変わることを利用して、RIXSスペクトルには分散の小さい幾つかの電子正孔対励起があることを示すことができた。励起の詳細な構造がCuO面に垂直な偏光と平行な偏光で類似していることから、励起には
正孔が中心的な役割を果たしていることがわかる。一方で、2eV付近に現れる励起強度については偏光依存性があることから、異なる電荷移動プロセスと考えられる2つの励起が存在することがわかった。この偏光依存性は、RIXSのプロセスにおいて
電子も何らかの役割を果たしていることを示唆している。
辻 博史; 奥野 清*; Thome, R.*; Salpietro, E.*; Egorov, S. A.*; Martovetsky, N.*; Ricci, M.*; Zanino, R.*; Zahn, G.*; Martinez, A.*; et al.
Nuclear Fusion, 41(5), p.645 - 651, 2001/05
被引用回数：57 パーセンタイル：83.45(Physics, Fluids & Plasmas)ITERを構成する3群の超伝導コイルでは、中心ソレノイド・コイルが最も高い磁場13Tを0.4T/s以上の速度で急速励起するパルス動作が要求される点で、最も技術的難度の高いコイルである。そこで中心ソレノイド・コイル工学設計の妥当性を確認し、併せてコイルの製作技術を開発する目的で、中心ソレノイド・モデル・コイルの開発が進められてきた。約8年をかけて完成したモデル・コイルの実験がこの程、国際共同作業として原研で実施され、技術開発目標をすべて満足する実験成果と貴重な技術データが得られた。
佐久間 隆*; 中村 義男*; 村上 明宏*; 高橋 東之*; 石井 慶信
High Temp. Mater. Process., 18(1-2), p.41 - 48, 1999/00
非晶質Pd
Si
のX線散乱強度の温度依存性及び非晶質Siの散乱強度を中性子散乱により測定した。またCuI粉末の中性子散乱測定も行った。これらの測定から、波状の散漫散乱強度が観測された。この波状な散乱強度は構成原子であるCuとIの変位に基づくものであると考えており、理論計算とも良く一致する。さらに、この理論が結晶や非晶質にも適応するように一般化を試みた。
斎藤 祐児; 菅 滋正*; 柿崎 明人*; 松下 智裕*; 今田 真*; 大門 寛*; 小野 寛太*; 藤沢 正美*; 木下 豊彦*; 石井 武比古*; et al.
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 78, p.329 - 332, 1996/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0.03(Spectroscopy)強磁性体ニッケルの3pおよび3s内殻準位とM
VVオージェ電子とスピン分解光電子分光で調べた。内殻準位については、多重項をとり入れた不純物アンダーソンモデルに基づき解釈することができた。オージェ電子については従来の予想に反して正のスピン偏極度が観測された。また、本構造により高エネルギー側にも正のスピン偏極度が観測された。主に3d
終状態と考えられていた主構造は、3dと3d
終状態が強く混成していることがわかった。主構造より高エネルギー側の正のスピン偏極度は、大きくスピン偏極した2次電子励起に由来するという解釈を初めて行った。
岡根 哲夫; 山田 みつき*; 鈴木 章二*; 佐藤 繁*; 木下 豊彦*; 柿崎 明人*; 石井 武比古*; 小林 峰*; Shimoda, S.*; Iwaki, M.*; et al.
Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena, 80, p.241 - 244, 1996/05
被引用回数：4 パーセンタイル：26.09(Spectroscopy)ニッケル及び銅の単結晶表面にセリウムを蒸着した系の電子状態を、X線光電子分光並びにシンクロトロン放射を利用した真空紫外光電子分光により調べた。この系では界面において原子の拡散が起こる結果、希土類金属-遷移金属合金から成る表面相が形成されることを確認した。そこで、構成原子の試料表面から深さ方向についての分布を調べるために中エネルギーイオン散乱実験も行った。実験の結果、ニッケル表面上にセリウムを蒸着した系では、セリウム4f準位と伝導電子帯の間の混成強度が表面層におけるセリウム濃度と強い相関関係を有していることを見出した。一方銅の表面にセリウムを蒸着した系においては、この混成強度が表面層でのセリウム濃度にほとんど依存しないことが解った。
青山 成夫*; 堀田 政國*; 石井 卓*; 山本 勇*; 堀江 芳博*; 穂刈 利之*; 三谷 泰裕*
PNC TJ1060 92-006, 128 Pages, 1992/11
地表から地下深部までの地下水流動評価を行うためには、その地域の地質構造の把握が重要である。また、岩盤の透水性および岩盤中の間隙水圧分布の把握も大切である。これらの把握によって、水理地質モデルの検討が可能となる。本調査は、釜石地区の深度800mのボーリング孔において岩盤中の間隙水圧分布および水質分析による化学特性の把握を行う。そしてそのデータにより水理地質モデルの検討をする。この調査を行うために、MPシステムを利用する。MPシステムは、一本のボーリング孔に多数の計測ゾーンを設定することが可能である。そのため、多区間の間隙水圧の観測および採水ができる。本報告は、以下の項目に関して記述している。(1)検層データ、ボアホールTVデータ、透水試験結果等に基づき、計測ゾーンを決定した。その結果に基づき、MPケーシングの配置を設計し、ボーリング孔に設置した。(2)MPシステムを用いて採水を実施し、水質分析を行った。(3)MPシステムを用いて間隙水圧測定を実施した。(4)水質分析、間隙水圧分布、透水試験結果等に基づき、釜石地区の水理地質モデルを検討した。本件により得られた結果は、地下水流動解析に反映され、そして地下水流動評価技術の確立に寄与するものである。
