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論文

Effect of magnetism on lattice dynamics in SrFe$$_2$$As$$_2$$ using high-resolution inelastic X-ray scattering

村井 直樹*; 福田 竜生; 小林 達也*; 中島 正道*; 内山 裕士*; 石川 大介*; 筒井 智嗣*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

Physical Review B, 93(2), p.020301_1 - 020301_5, 2016/01

 被引用回数:4 パーセンタイル:57.78(Materials Science, Multidisciplinary)

Phonon spectra of detwinned SrFe$$_2$$As$$_2$$ crystals, as measured by inelastic X-ray scattering, show clear anisotropyaccompanying the magnetostructural transition at 200 K. We model the mode splitting using magnetic DFT calculations, including a phenomenological reduction in force-constant anisotropy that can be attributed to magnetic fluctuations. This serves as a starting point for a general model of phonons in this material applicable to both the antiferromagnetically ordered phase and the paramagnetic phase. Using this model, the measured splitting in the magnetic phase below T$$_N$$, and the measured phonon linewidth, we set a lower bound on the mean magnetic fluctuation frequency above T$$_N$$ at 210 K.

論文

Large trigonal-field effect on spin-orbit coupled states in a pyrochlore iridate

植松 大介*; 佐賀山 基*; 有馬 孝尚*; 石川 洵*; 中辻 知*; 高木 英典*; 吉田 雅洋*; 水木 純一郎; 石井 賢司

Physical Review B, 92(9), p.094405_1 - 094405_6, 2015/09

 被引用回数:11 パーセンタイル:36.72(Materials Science, Multidisciplinary)

The half-filled topmost valence band of Ir$$^{4+}$$ in several iridates such as Sr$$_2$$IrO$$_4$$, IrO$$_2$$, and CaIrO$$_3$$ has been proposed to originate mainly from the spin-orbit coupled $$J_{rm eff}=1/2$$ states. In pyrochlore iridates $$R_2$$Ir$$_2$$O$$_7$$ ($$R$$: rare earth), some exotic electronic states are theoretically proposed by assuming $$J_{rm eff}=1/2$$ states. However, the octahedral coordination around Ir is trigonally distorted, which may affect the energy level scheme of Ir $$5d$$ states. Here, we report spectra of resonant elastic and inelastic X-ray scattering in Eu$$_2$$Ir$$_2$$O$$_7$$ at the Ir $$L$$ edges. A large suppression of the magnetic scattering signal at the Ir $$L_{rm II}$$ edge supports the $$J_{rm eff}=1/2$$ picture rather than the $$S=1/2$$ one. The inelastic scattering spectrum indicates that the magnitude of the trigonal field on the Ir$$^{4+}$$ states is evaluated to be comparable to the spin-orbit interaction. The energy diagram of the $$5d$$ state is proposed based on the simple cluster model.

論文

Formation mechanism of extension fractures induced by excavation of a gallery in soft sedimentary rock, Horonobe area, Northern Japan

常盤 哲也; 津坂 仁和; 松原 誠*; 石川 泰己*; 小川 大介*

Geoscience Frontiers, 4(1), p.105 - 111, 2013/01

 被引用回数:7 パーセンタイル:62.89(Geosciences, Multidisciplinary)

地層処分システムの安全性を評価するためには、立坑や水平坑道などの掘削による影響(掘削影響)を把握することが必要である。本研究では、幌延深地層研究計画として進めている地下施設建設において、深度250mポンプ座の底盤において詳細な地質観察を行った結果を報告する。ポンプ座の底盤における割れ目は、掘削前の割れ目(既存割れ目)と掘削後の割れ目(EDZ割れ目)とに明瞭に区分できる。EDZ割れ目は層理面又は古応力場から推定される潜在割れ目と同じ方向である。また、これらの割れ目は、既存の割れ目で止まっている。つまり、堆積軟岩における掘削影響による割れ目は、層理面や潜在割れ目などの弱面に形成され、既存の割れ目にコントロールされていることを示唆する。このように、掘削に伴う割れ目の性質は、既存割れ目や岩石がこれまで置かれた応力場から推定することが可能と考えられる。

報告書

原子炉配管溶接部に対する確率論的破壊力学解析コードPASCAL-SPの使用手引き

伊藤 裕人; 加藤 大輔*; 小坂部 和也*; 西川 弘之; 鬼沢 邦雄

JAEA-Data/Code 2009-025, 135 Pages, 2010/03

JAEA-Data-Code-2009-025.pdf:17.49MB

高経年化機器の健全性評価に関する研究の一環として、確率論的破壊力学(PFM)解析コードであるPASCAL-SP(PFM Analysis of Structural Components in Aging LWR - Stress Corrosion Cracking at Welded Joints of Piping)を開発した。PASCAL-SPは、安全上重要な配管溶接部の破損確率をモンテカルロ法により評価するものであり、経年劣化事象として応力腐食割れ(SCC)を対象としている。原子力安全・保安院の報告書や日本機械学会維持規格等に準拠し、最近のSCC評価法や破断評価法及び破壊力学的知見を反映した。また、供用期間中における欠陥検出性及びサイジング精度や溶接残留応力分布を、実験結果等に基づいてモデル化し、PASCAL-SPに導入した。本報告書は、PASCAL-SPの使用方法と解析手法をまとめたものである。

論文

Imaging of translocation of $$^{62}$$Zn from the roots to the shoots in Zn/Cd hyperaccumulator ${it Thlaspi caerulescens}$ by PETIS

関本 均*; 河地 有木; 渡辺 智; 山口 良恵*; 小澤 豊明*; 志摩 大輔*; 石川 沙雪*; 藤巻 秀; 鈴井 伸郎; 石井 里美; et al.

JAEA-Review 2008-055, JAEA Takasaki Annual Report 2007, P. 108, 2008/11

The heavy metal hyperaccumulation phenotype seen in ${it Thlaspi caerulescens}$ is the result of physiological differences at the cellular, organ and whole plant levels relative to non-hyperaccumulator plant species. These differences in Zn and Cd content relative to non-hyperaccumlators is due, in part, to enhanced metal transport at a number of different sites within the plant, including the root surface, xylem loading and reabsorption of xylem-born metals by leaf cells. In the present study, the taranslocation of $$^{62}$$Zn from root to the shoots in ${it T. caerulescens}$ (hyperaccumulator) relative to ${it T. arvense}$ (non-hyperaccumlator) was examined by the positron-emitting tracer imaging system (PETIS). The serial images of translocation of $$^{62}$$Zn from the roots to the shoots were acquired successfully, and the time activity curves for translocation of $$^{62}$$Zn in the basal shoot and the root region were analyzed in the two plants set in the same field of view. It was indicated that the translocation of Zn from the root to the shoot of ${it T. caerulescens}$, that is a Zn/Cd-hyperaccumulator, would be enhanced.

論文

X-ray diffraction measurements for expanded fluid Se using synchrotron radiation up to the dense vapor region

乾 雅祝*; Hong, X.*; 松坂 鉄矢*; 石川 大介*; Kazi, M. H.*; 田村 剛三郎*; 舟越 賢一*; 内海 渉

Journal of Non-Crystalline Solids, 312-314, p.274 - 278, 2002/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:65.43

超臨界状態のセレンの構造を液体から高密度蒸気領域にいたる広い温度圧力範囲で、放射光によるX線回折測定の手段により測定した。この実験のため、新しい高圧容器が設計され、それによりX線回折データの質が大幅に上昇し、構造因子の精度が増した。測定は半導体-金属転移の起こる800bar, 600-1500$$^{circ}$$C領域をカバーし、また1650$$^{circ}$$C, 300-441barの高密度蒸気の構造因子が初めて決定された。

論文

Site determination of the binary metal adsorbates on a single crystalline surface by means of the transmission channeling technique

森田 健治*; 石川 大*; 柚原 淳司*; 中村 大輔*; 曽田 一雄*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋; 斉藤 和雄*

JAERI-Review 99-025, TIARA Annual Report 1998, p.179 - 181, 1999/10

イオン注入と化学エッチングにより作成したSi(111)自己支持薄膜に、Au及びAgを1原子層程度蒸着後、6MeV $$^{7}$$Liイオン等を入射させ、透過チャネリング解析を行った。その結果、以下の結論を得た。(1)Au原子は、Si(111)原子列から0.83${AA}$離れた位置にあり、Si(111)-2($sqrt{3}$)$$times$$2($sqrt{3}$)(Au, Ag)構造をとっている可能性が高い。(2)Ag原子については、2つの可能性がある。1つはチャネリング軸の中心であり、もう一方は軸からずれた成分である。しかしその割合等は、本実験だけでは決定できない。

口頭

Current status of the HIBMC, providing particle beam radiation therapy for more than 2,600 patients, and the prospects of laser-driven proton radiotherapy

村上 昌雄*; 出水 祐介*; 丹羽 康江*; 永山 伸一*; 前田 拓也*; 馬場 理師*; 宮脇 大輔*; 寺嶋 千貴*; 有村 健*; 美馬 正幸*; et al.

no journal, , 

The Hyogo Ion Beam Medical Center was established in May 2001, a leading project of the "Hyogo Cancer Strategy". The accelerator is a synchrotron that can accelerate proton and carbon ion beams at a maximum of 230 and 320 MeV/u, respectively, and the maximum ranges in water are 300 and 200 mm, respectively. Three irradiation rooms installed with 45-degree, horizontal/vertical, and horizontal fixed ports can be used for carbon ion radiation therapy, and 2 gantry rooms can be additionally used for proton beams. Particle beam radiation therapy had been performed in 2,639 patients as of the end of March 2009. The diseases treated were prostate cancer, head and neck tumors, liver cancer, lung cancer, and bone soft tissue tumors, in decreasing order of frequency, and these 5 major diseases accounted for 87% of the cases. As the current problems of particle beam radiation therapy, the effect of the differential use of proton and carbon ion beams is unclear, adverse events, such as skin disorders, may occur due to the limitation of the broad beam method, and the necessity to install large-scale devices is an obstacle to its dissemination. We are aiming at the development and clinical application of a laser-driven proton radiotherapy device in cooperation with the Japan Atomic Energy Agency.

口頭

北海道幌延地域に分布する堆積軟岩における坑道掘削に伴う割れ目の特徴

常盤 哲也; 津坂 仁和; 松原 誠*; 石川 泰己*; 小川 大介*

no journal, , 

掘削による掘削影響領域(EDZ)の地質的を把握するために、250mの坑道において詳細な壁面観察を行った。その結果、坑道に認められる割れ目は、剪断割れ目と引張割れ目が存在しており、前者は坑道掘削前から存在した既存割れ目であり、後者は掘削によって形成されたEDZ割れ目であることがわかった。また、既存割れ目が多く存在する箇所ではEDZ割れ目が少なく、既存割れ目が少ない箇所ではEDZ割れ目が多く存在することがわかった。これらの結果をもとに、坑道周辺における三次元割れ目モデルを作成した。

口頭

非弾性X線散乱による鉄系超伝導体SrFe$$_2$$As$$_2$$のフォノン分散における磁気秩序の影響

村井 直樹*; 福田 竜生; 内山 裕士*; 筒井 智嗣*; 石川 大介*; 小林 達也*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 中島 正道*; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

鉄系超伝導体の母物質であるSrFe$$_2$$As$$_2$$は約200Kで磁気相転移を伴った正方晶から斜方晶への構造相転移を示す。我々は、一軸圧の印加により非双晶化されたSrFe$$_2$$As$$_2$$に対して非弾性X線散乱実験を行い、磁気・構造転移に伴う特異なフォノン異方性の有無を調べた。本講演では観測された強いフォノン異方性の詳細について議論する。

口頭

福島第一原子力発電所事故に伴う放射性物質の長期的影響把握手法の確立,2; 平坦地における空間線量率及びセシウム沈着量の分布

三上 智; 石川 大輔; 中野 雅和; 松田 規宏; 宇野 騎一郎; 佐藤 あかね; 松元 愼一郎; 山本 英明; 斎藤 公明

no journal, , 

空間線量率分布予測モデルの構築に役立てることを目的に、福島第一原子力発電所から80km圏内を対象として、空間線量率及び放射性セシウムの土壌沈着量の分布状況を測定調査した。過去の測定結果との比較により沈着量や空間線量率の経時変化の特徴等を明らかにした。

口頭

Development of divertor IR thermography for ITER

杉江 達夫; 竹内 正樹; 石川 正男; 嶋田 恭彦; 勝沼 淳*; 北澤 大輔*; 大森 啓介*; 伊丹 潔

no journal, , 

ITERダイバータIRサーモグラフィーは、赤外線領域の光を分光測定することにより、ITERのダイバータ板表面及びバッフル表面の温度(200$$^{circ}$$C-3600$$^{circ}$$C)分布及び入熱分布を計測する装置であり、20$$mu$$sの高時間分解能及び3mmの高空間分解能を有し、主にプラズマ先進制御及び物理研究に用いることを目的とした装置である。本サーモグラフィーは、3$$mu$$m帯及び5$$mu$$mを使った2色系と1.5-5.0$$mu$$mを測定波長範囲とする分光系の2つの測定系から構成される。ITERの環境に対応するために、耐放射線性、放射線遮蔽、除熱対策、熱歪対策、粒子照射軽減対策等を考慮した設計を進めるとともに、遠隔光軸調整機構及び較正機構の設計開発を進めている。光学設計では、3mmの空間分解能を得られる見通しが得られた。また、ミラー等の光学素子からの放射がバックグラウンドとして測定すべきダイバータ板等からの放射に重畳する影響についての評価を行い、除熱を考慮した設計を進めている。また、較正機構に関しては、設計に取り入れることを目的にして、IRレーザーを使った較正手法の試験を進めている。発表では設計開発の現状及び解決すべき課題について述べる。

口頭

Magneto-elastic coupling in detwinned Sr(Fe$$_{1-x}$$Co$$_x$$)$$_2$$As$$_2$$ by inelastic X-ray scattering

村井 直樹*; 福田 竜生; 中島 正道*; 小林 達也*; 内山 裕士*; 筒井 智嗣*; 石川 大介*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

We present phonon dispersion measurements from detwinned single crystals of Sr(Fe$$_{1-x}$$Co$$_x$$)$$_2$$As$$_2$$ with different doping levels($$x$$=0 and 0.08) using inelastic X-ray scattering with 1.5 meV resolution at SPring-8. The crystals were detwinned by application of in-plane uniaxial stress. This allowed us to measure single domain phonon structure in the magnetically ordered state. We clearly identified the change in the phonon dispersion induced by the onset of magnetic order, with phonon energies depending on orientation of the phonon wave vector relative to the Fe moment. We compare our results to ${it ab-initio}$ pseudo potential calculations: Magnetic calculations give better agreement than non-magnetic calculations, but in most parts of the Brillouin zone investigated, they overestimate the magnitude of the mode splitting and in fact often fail to predict even the correct sign of the splitting.

口頭

Effect of magnetism on lattice dynamics of SrFe$$_{2}$$As$$_{2}$$ via high-resolution inelastic X-ray scattering

村井 直樹; 福田 竜生; 小林 達也*; 中島 正道*; 内山 裕士*; 石川 大介*; 筒井 智嗣*; 中村 博樹; 町田 昌彦; 宮坂 茂樹*; et al.

no journal, , 

高分解能非弾性X線を用いた鉄系超伝導体SrFe$$_{2}$$As$$_{2}$$のフォノン分散の測定結果を報告する。結晶の非双晶化により、二方向の等価な移行運動量方向におけるフォノン分散の異方性の観測に初めて成功した。しかしこの観測結果は、密度汎関数法が予想する異方性よりもかなり小さいものである。実験と計算結果との比較から、磁気揺らぎのフォノンへの寄与を想定し、その効果を現象論的に取り込んだモデルを提唱した。そのモデルから得られた計算により磁気転移点上下のフォノンの振る舞いを非常に良く再現することに成功した。

口頭

次世代ナトリウム冷却高速炉の非常用電源構成の強化

石川 信行; 近澤 佳隆; 佐藤 大輔*; 猪狩 理紗子*

no journal, , 

次世代ナトリウム冷却高速炉の設計においては、独立性や多様性・多重性の観点でも設計の強化が求められており、除熱喪失防止対策、全交流電源喪失対策等の強化を踏まえて、最適な非常用電源構成の検討を実施しその構成概念を取りまとめた。

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