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point group symmetry (M(II) = Zn(II) and Mg(II))増田 優花*; 阪田 潮実*; 萱原 早織*; 入江 夏生*; 古府 麻衣子; 河野 洋平*; 榊原 俊郎*; 堀井 洋司*; 梶原 孝志*
Journal of Physical Chemistry C, 127(6), p.3295 - 3306, 2023/02
被引用回数：1 パーセンタイル：45.8(Chemistry, Physical)Trinuclear M(II)-Gd(III)-M(II) complexes 1 (M = Zn), 2 (M = Mg), and the magnetically dilute sample 1' were synthesized and the slow magnetization relaxation originating from Gd(III) ions was investigated in detail. These complexes are crystallographically isostructural and belong to point group symmetry, with M-Gd-M arrayed on the crystallographic 3-fold axis. From the angular-resolved magnetization of a single crystal of 1, an easy-axis-type magnetic anisotropy of Gd(III) with an anisotropy parameter D of -0.21(3) K were revealed. All the complexes underwent slow relaxation under the application of an external magnetic field. The temperature dependence of the relaxation rate 
differed considerably between 1' and 1, 2. The discrepancy can be attributed to the presence of competing multiple relaxation processes, such as direct and Raman processes, and at dilution, the direct process becomes faster, leading to its predominance in 1'. For 1 and 2, the larger power number (~1.5) was attributed to the significantly greater contribution from the Raman process, which may be originated from intramolecular atomic vibrations.
小田 靖久; 大島 克己; 中本 崇志*; 橋本 慰登*; 山本 剛史; 林 一生*; 池田 幸治; 池田 亮介; 梶原 健; 高橋 幸司; et al.
プラズマ・核融合学会誌, 90(7), p.365 - 373, 2014/07
原子力機構では、ITERのECシステムの開発に向け、ITERのPlant Control Design Handbookに準拠したジャイロトロン運転システムのローカル制御システムのプロトタイプ開発を行った。本システムは、ITER CODAC Core Systemを使用して開発し、ジャイロトロン運転システムの状態遷移管理と監視をはじめ、ならびにジャイロトロンの発振のための電源システムのタイミング制御と運転波形収集の機能を実装した。本システムを用いて、ITERのジャイロトロン運転システムに準拠した電源構成にて、ITER用170GHzジャイロトロンの大電力発振シーケンスをITER準拠機材で制御する実証試験を行い、大電力RF発振を確認した。
内田 健一*; 野中 挙海*; 吉川 貴史*; 梶原 瑛祐*; 齊藤 英治
Physical Review B, 87(10), p.104412_1 - 104412_6, 2013/03
被引用回数：98 パーセンタイル：94.69(Materials Science, Multidisciplinary)種々のガーネットフェライトY
Fe
O
(=Gd, Ca; =Al, Mn, V, In, Zr)の縦スピンゼーベック効果(LSSE)をPt中の逆スピンホール効果を用いて調べた。Pt/YFeO試料中のLSSE電圧はガーネットフェライト中のFeの濃度を上げると増大することが分かった。これは、Pt/YFeO界面でのスピンミキシングコンダクタンスの変化で説明できる。また、我々はLSSE電圧とYFeOの局所的な磁性パラメーターとの相関についても調べた。この実験結果はPt/YFeO試料中のLSSE電圧はキュリー温度および飽和磁化に正の相関があるが、磁気回転比とギルバートダンピング定数との有意な相関は無いことを示している。
桐原 明宏*; 内田 健一*; 梶原 瑛祐*; 石田 真彦*; 中村 泰信*; 眞子 隆志*; 齊藤 英治; 萬 伸一*
Nature Materials, 11(8), p.686 - 689, 2012/08
被引用回数：240 パーセンタイル：98.56(Chemistry, Physical)Energy harvesting technologies, which generate electricity from environmental energy, have been attracting great interest because of their potential to power ubiquitously deployed sensor networks and mobile electronics. Of these technologies, thermoelectric (TE) conversion is a particularly promising candidate, because it can directly generate electricity from the thermal energy that is available in various places. Here we show a novel TE concept based on the spin Seebeck effect, called "spin-thermoelectric (STE) coating", which is characterized by a simple film structure, convenient scaling capability, and easy fabrication. The STE coating, with a 60-nm-thick bismuth-substituted yttrium iron garnet (Bi:YIG) film, is applied by means of a highly efficient process on a non-magnetic substrate. Notably, spin-current-driven TE conversion is successfully demonstrated under a temperature gradient perpendicular to such an ultrathin STE-coating layer (amounting to only 0.01% of the total sample thickness). We also show that the STE coating is applicable even on glass surfaces with amorphous structures. Such a versatile implementation of the TE function may pave the way for novel applications making full use of omnipresent heat.
前川 孝*; 井手 俊介; 梶原 健; 長崎 百伸*; 諫山 明彦; 羽田 和慶*
プラズマ・核融合学会誌, 87(10), p.671 - 681, 2011/10
国際熱核融合実験炉(ITER)に代表される将来の大型超伝導トカマクにおいては、プラズマ着火と外部加熱によるプラズマの高温高密度化を経て燃焼点火に至るが、トカマク方式であるがゆえに、核燃焼プラズマ保持に必要な15MAにものぼるプラズマ電流を安定に再現性良く立ち上げる必要がある。そのためには、立ち上げシナリオの最適化とともに堅実なプラズマ着火手法の確立が重要である。現在建設中のITERは、寸法で既設の大型トカマクの2倍以上、プラズマ電流を駆動する中心ソレノイドも超伝導、という今までにない装置であり、安定で、効率的な立ち上げを図るためには、新たな研究開発が不可欠である。本解説では、電子サイクロトロン加熱(ECH)による立ち上げ支援も含めた立ち上げ法の研究開発の現状を述べる。
小林 貴之; 寺門 正之; 佐藤 文明; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 平内 慎一; 五十嵐 浩一; et al.
Plasma and Fusion Research (Internet), 4, p.037_1 - 037_10, 2009/08
電子サイクロトロン加熱電流駆動は高効率電子加熱と、新古典ティアリングモード(NTM)抑制において重要な核融合プラズマ制御手法である。近年、JT-60Uの電子サイクロトロン波加熱電流駆動装置において、高出力ジャイロトロン開発と出力変調技術開発に成功した。1.5MW, 1秒間の安定な発振が2007年に初めて実証された。空胴及びコレクターの温度上昇の評価を行い、1.5MWでのパルス幅伸張が、110GHzジャイロトロン改造管により可能である見通しを得た。加えて、NTMに同期した0.8MW, 5kHzの出力変調ECCDを実施した。NTM同期装置が期待どおりに動作し、JT-60UでのNTM抑制実験において重要な役割を果たした。これらの開発結果により、近い将来の電子サイクロトロン波加熱電流駆動装置において、性能を向上させるための開発に重要な知見が得られた。
森山 伸一; 小林 貴之; 諫山 明彦; 寺門 正之; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 平内 慎一; et al.
Nuclear Fusion, 49(8), p.085001_1 - 085001_7, 2009/07
被引用回数：21 パーセンタイル：61.58(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60U電子サイクロトロン周波数帯(ECRF)装置のジャイロトロンにおいて、1.5MW, 1秒間(110GHz)の出力が得られた。これは1秒以上のパルス幅では世界最高値である。熱応力の観点で注意深く設計された共振器,ミラー駆動ベローズのRFシールド,誘電損失の小さいセラミックを用いたDCブレークがこの出力を可能にした。一方、5kHzという高い周波数でパワー変調を行うことに成功しJT-60Uの新古典テアリングモード(NTM)抑制実験の成果につながった。ジャイロトロンのカソードヒーターパワーとアノード電流の実時間制御によって0.4MW, 30秒の長パルス入射をデモンストレーションし、伝送系部品の温度上昇を測定するとともにその健全性を確認し、さらなる長パルス入射の見通しを得た。また、4本のジャイロトロンを同時に発振させ2.9MW, 5秒の高パワー入射を行って、高いシステム総合性能を示すことができた。信頼性の高い長パルス対応水冷式アンテナとして、革新的な直線駆動ミラーを用いる方式を設計した。ビームプロファイルと機械強度を評価する計算を行って実現可能性を確証した。
森山 伸一; 小林 貴之; 諫山 明彦; 寺門 正之; 澤畠 正之; 鈴木 貞明; 横倉 賢治; 下野 貢; 長谷川 浩一; 平内 慎一; et al.
Proceedings of 22nd IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2008) (CD-ROM), 8 Pages, 2008/10
JT-60Uの電子サイクロトロン周波数帯(ECRF)加熱電流駆動装置のジャイロトロン開発において、1.5MW,1秒間(110GHz)の出力を得ることに成功した。これは1秒以上のパルス幅では世界最高値である。熱応力の観点で注意深く設計された共振器,ミラー駆動ベローズのRFシールド,誘電損失の小さいセラミックを用いたDCブレークがこの出力を可能にした。一方、5kHzという高い周波数でパワー変調を行うことに成功しJT-60Uの新古典テアリングモード(NTM)抑制実験の成果につながった。ジャイロトロンのカソードヒーターパワーとアノード電圧の実時間制御によって0.4MW,30秒の長パルス入射をデモンストレーションし、伝送系部品の温度上昇を測定するとともにその健全性を確認し、さらなる長パルス入射の見通しを得た。また、4本のジャイロトロンを同時に発振させ2.9MW,5秒の高パワー入射を行って、高いシステム総合性能を示すことができた。信頼性の高い長パルス対応水冷式アンテナとして、革新的な直線駆動ミラーを用いる方式を設計した。ビームプロファイルと機械強度を評価する計算を行って実現可能性を確証した。
鈴木 隆博; 井手 俊介; 濱松 清隆; 諫山 明彦; 藤田 隆明; Petty, C. C.*; 池田 佳隆; 梶原 健*; 内藤 磨; 関 正美; et al.
Nuclear Fusion, 44(7), p.699 - 708, 2004/05
被引用回数：31 パーセンタイル：69.2(Physics, Fluids & Plasmas)JT-60Uにおける電子サイクロトロン(EC)波による加熱と電流駆動についての研究を発表する。LH波により生成された負磁気シアプラズマの中心部にEC波を入射し、26keVの電子温度を達成した。規格化小半径0.3程度までの広い領域で電子温度は24keVを超える。電子温度16keVまでの範囲でEC波による電流駆動効率
を調べ、電流駆動効率が電子温度に比例することがわかった。規格化電流駆動効率
は0.16であった。捕捉粒子効果はEC波の吸収位置に依存し規格化電流駆動効率を減少させると考えられ、不安定性の抑制等のために必要な駆動電流と加熱パワーの評価に影響する。そのため
の吸収位置に対する依存性を調べた。トーラスの弱磁場側での吸収ではに顕著な減少が観測された。Fokker-Planck計算と合致することから捕捉粒子効果を同定した。
池田 亮介; 梶原 健; 小田 靖久; 高橋 幸司; 青木 貴志; 大島 克己; 坪田 直明; 小林 貴之; 森山 伸一; 坂本 慶司
no journal, ,
ITERに向けて170GHz/1MWジャイロトロンの開発を進めている。発振モードTE
を用いたジャイロトロンでは、発振出力/発振時間/総合効率が1MW/800s/55%などITERの要求性能を実現してきたが、将来的に1MWを十分に超える性能を有するジャイロトロンを実現するには共振器における熱負荷の増大が懸念された。そのため、共振器径を広げて、より高次数の発振モードを用いた低熱負荷のジャイロトロン開発を進めている。開発中のジャイロトロンではTE
を採用しており、利点として熱負荷低減だけでなく、共振器磁場強度を変えることでTE
にて137GHz、TE
にて104GHzの発振をほぼ同じ放射角度でダイヤモンド窓を無反射で抜けることができる多周波数ジャイロトロンの特性を有する。現在、170GHz発振を中心に動作試験を進めており、2秒発振試験ではビーム電圧80kV、ビーム電流56Aの条件にて発振出力/発振効率/総合効率1。2MW/27%/43%、長パルス試験では発振出力/発振時間/総合効率870kW/100s/41%を得ている。
人見 尚*; 梶原 堅太郎*; 杉山 隆文*; 佐藤 稔紀
no journal, ,
高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する研究開発の一環として、坑道の覆工や止水のためのグラウト材料の岩盤への影響について研究を行っている。大規模放射光施設のX線源を用い、非破壊で供試体内部の変質状況をX線CTで把握し、注目する微小領域のX線回折を行う、非破壊CT-XRD連成観察法を開発した。本報告では、この観察法をグラウト材を注入した花崗岩の割れ目部分に適用し、構成鉱物やグラウトの構成材について観察し、同手法の有効性を確認した結果を示す。
池田 亮介; 小田 靖久; 梶原 健; 寺門 正之; 青木 貴志; 大島 克己; 坪田 直明; 林原 正志; 林 一生*; 小林 貴之; et al.
no journal, ,
日本はITER EC H/CD用に170GHzの1MWジャイロトロンを8本調達する。発振モードTE31,11を用いた高出力ジャイロトロンの開発を進めており、これまでに0.6MW発振/1000秒や1MW発振/200秒、最高出力では1.24MW/2秒を実現してきた。現在、実機を想定したプロトタイプジャイロトロンの試験を開始し、運転パラメータの調整を進めている。また、ITERでの運転を実現するための電源・制御システムの開発も同時に遂行している。本講演では、ITERジャイロトロンシステムの開発の進展について報告を行う。
古府 麻衣子; 梶原 孝志*; 河村 聖子; 菊地 龍弥*; 中島 健次; 松浦 直人*; 柴田 薫; 長尾 道弘*; 山室 修*
no journal, ,
単分子磁石とは、ナノスケールの単一分子が大きな磁気モーメント・磁気異方性を有し、超常磁性挙動を示す物質群のことである。Zn-Ln-Zn三核錯体(Ln=Ce, Pr, Nd)は、分子中の磁性イオンは1つのみで、f電子数の偶奇性に応じて磁気緩和挙動が大きく変化する興味深い物質である。本講演では、中性子散乱研究により明らかになった系のエネルギースキームおよび磁気緩和の全体像を示し、磁化反転メカニズムについて議論する。
