Magnetic diffuse and quasi-elastic scatterings in frustrated magnet YBaCoO

左右田 稔*; 古府 麻衣子; 河村 聖子; 浅井 晋一郎*; 益田 隆嗣*; 吉沢 英樹*; 古川 はづき*

Journal of the Physical Society of Japan, 91(9), p.094707_1 - 094707_5, 2022/09

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.094707

The magnetic diffuse and the quasi-elastic scatterings of YBaCoO on alternating kagome and triangular lattices have been studied through neutron scattering measurement. In the wide temperature region, the quasi-elastic scattering is observed, and forms the hexagon shape by connecting the magnetic superlattice points. The quasi-elastic scattering has the strongest intensity and the sharp profile around the magnetic transition temperature. From the temperature dependence of the quasi-elastic scattering, the existence of the Z vortex transition is expected in YBaCoO.

Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 2; Neutron scattering instruments

中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12

https://doi.org/10.3390/qubs1030009

J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。

Direct measurement of nanoscale lithium diffusion in solid battery materials using radioactive tracer of Li

石山 博恒*; Jeong, S.-C.*; 渡辺 裕*; 平山 賀一*; 今井 伸明*; Jung, H. S.*; 宮武 宇也*; 小柳津 充広*; 長 明彦; 乙川 義憲; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 376, p.379 - 381, 2016/06

https://doi.org/10.1016/j.nimb.2015.12.036

We have developed an in situ and nanoscale Li diffusion measurement method in Li battery materials using an -emitting radioactive Li tracer. In this method, while implanting a low-energy (8 keV) Li beam, the particles emitted at a small angle (10) relative to the sample surface were detected as a function of time. Measurement for Li diffusion coefficients in a spinel phase LiMnO (LMO) thin film has been started, which is used as an electrode in a Li ion secondary battery. An obvious Li diffusion effect in LMO was observed at the sample temperature of 623 K, and the further measurement is underway.

低濃度気泡流解析コードの開発

伊藤 啓; 高田 孝*; 大野 修司; 粉川 広行; 上出 英樹; 今井 康友*; 河村 拓己*

日本機械学会論文集,B, 79(808), p.2630 - 2634, 2013/12

https://doi.org/10.1299/kikaib.79.2630

ナトリウム冷却高速炉の1次冷却系統内には、微小気泡・溶存ガスの形態で不活性ガスが存在している。また、J-PARCの水銀ターゲットループ内には、キャビテーション抑制用のマイクロバブルが存在している。これらの気泡挙動について評価するため、著者らは低濃度気泡流解析コードVIBULの整備を進めている。本研究では、気泡キャリーアンダー等の新たなモデルを構築・導入し、水銀ターゲットループを対象とした解析を行う。

瑞浪超深地層研究所におけるグラウチング効果に関する研究(受託研究)

河村 秀紀*; 安藤 賢一*; 納多 勝*; 田中 達也*; 松田 武*; 藤井 治彦*; 橋本 秀爾*; 上田 正*; 松井 裕哉; 竹内 真司; et al.

JAEA-Technology 2009-081, 182 Pages, 2010/03

JAEA-Technology-2009-081.pdf:28.89MB

グラウチングは、地下構造物の施工において湧水を抑制するうえで重要な技術である。一方、地層処分の観点からは、グラウチングに使用されるセメント材料が人工バリアの性能に影響を及ぼす可能性を避けるために、グラウチングの効果やその浸透範囲を定量的に把握する必要がある。このような観点から、経済産業省資源エネルギー庁からの研究受託の一環として、瑞浪超深地層研究所の深度200mレベルに掘削した避難所周辺を対象とし、グラウチングの効果に関する研究を実施した。本研究では、プレグラウチング後に掘削した避難所から計10本のボーリング孔を掘削し各種調査を行うとともに、その結果を総合的に評価し水理地質構造モデルの構築及び地下水流動解析を実施し、グラウト材の浸透範囲やその効果を定量的に検討した。その結果、既存のグラウチング手法は結晶質岩の大量湧水抑制対策として十分な効果を発揮していることを確認するとともに、グラウチングにより1オーダー以上の透水性の低減があったと推定された。

高レベル放射性廃棄物地層処分における天然現象影響評価に関する研究

川村 淳; 大井 貴夫; 新里 忠史; 安江 健一; 常盤 哲也; 丹羽 正和; 島田 耕史; 黒澤 英樹; 浅森 浩一; 河内 進; et al.

JAEA-Research 2008-018, 47 Pages, 2008/03

JAEA-Research-2008-018.pdf:24.18MB

本報告では、総合評価体系の一環として作業フレームの高度化を図り、地質環境条件(THMCG)と天然現象の特性との関係の定量化と処分環境における性能評価パラメータとTHMCG条件との関係の定量化に関する情報整理の考え方について検討した。また、上記の考え方に基づく情報整理手法をすべての天然現象へ適用し、その手法の適用性の確認を実施した。その結果、上記情報整理については、THMCGの変化に関する情報から、地層処分の安全評価において重要な天然現象研究や地質環境に関するデータや知見などについて、その過不足も含めた情報を効率的に整理できる見通しを得た。また、急激かつ局所的な現象である火山・熱水活動及び地震・断層活動のみならず、緩慢かつ広域的な現象である隆起・侵食/気候・海水準変動にも総合評価体系の考え方に基づく情報整理の手法が適用可能であることを確認できた。また、シナリオのスクリーニング技術に関しては、情報整理により適切なシナリオの選択が可能となる見通しを得た。

X-ray induced photoelectrochemistry on TiO

田村 和久; 大古 善久*; 河村 博行; 吉川 英樹*; 立間 徹*; 藤嶋 昭*; 水木 純一郎

Electrochimica Acta, 52(24), p.6938 - 6942, 2007/08

https://doi.org/10.1016/j.electacta.2007.05.011

バンドギャップエネルギーよりも数桁大きなエネルギーを持つX線をTiO及びSrTiOに照射した場合でもUV照射と同じ光電気化学反応が起きるかどうかについて検討した。その結果、TiO, SrTiOどちらの場合でもX線照射時に、UV照射時と同じく光電流・光電位・電気化学的酸化反応が確認された。また、X線照射時のIPCEが非常に高いことも明らかにした。

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価に関する研究計画書,当面5か年の計画; H17年度版

宮原 要; 吉川 英樹; 大井 貴夫; 柴田 雅博; 澤田 淳; 笹本 広; 飯島 和毅; 前川 恵輔; 川村 淳; 加藤 智子; et al.

JAEA-Review 2006-015, 29 Pages, 2006/03

JAEA-Review-2006-015.pdf:4.58MB

高レベル放射性廃棄物地層処分の性能評価に関する研究を対象として、これまでの研究成果を踏まえ、今後5年を目途に実施すべき研究の項目とその内容等を研究計画書としてまとめた。本計画書では、高レベル放射性廃棄物地層処分に関する国の基盤的研究開発を対象に体系的かつ中長期的にまとめられた研究開発計画である「高レベル放射性廃棄物地層処分に関する研究開発全体マップ」の性能評価分野の研究開発要素の枠組みを参考とし、「日本原子力研究開発機構の中期計画」を踏まえ、「日本原子力研究開発機構に期待する安全研究」を勘案して、これまでの研究によって示された課題等を対象とし、今後5年を目途に実施すべき研究の項目とその内容等を記述した。個々の研究の計画では、研究の必要性や反映の意義に基づいた目的と「わが国における高レベル放射性廃棄物地層処分の技術的信頼性-地層処分研究開発第2次取りまとめ(第2次取りまとめ)」までに実施された研究成果、「高レベル放射性廃棄物の地層処分技術に関する知識基盤の構築(H17レポート)」までになされた研究成果とをまとめて、「目的とこれまでの成果」として記述するとともに、今後の当面5年程度の計画を「当面5年程度(平成22年度頃まで)の計画」として記述した。

Neutron diffraction and X-ray absorption study of CaMnRuO

吉井 賢資; 中村 彰夫; 水牧 仁一朗*; 谷田 肇*; 河村 直己*; 阿部 英樹*; 石井 慶信; 下条 豊; 森井 幸生

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 272-276(Suppl.), p.e609 - e611, 2004/05

https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2003.11.305

ペロブスカイトCaMnOは150Kに反強磁性を示す絶縁体であるが、最近、Mnサイトを一部Ruに置き換えることによって、強磁性を示すとともに金属的になることが示された。本研究では、低温において、強磁性を示すCaMnRuOの磁気構造について中性子散乱を用いて調べた。常温での構造は単斜晶2/ペロブスカイト構造であった。低温での磁気ピークを含めた回折パターンは、強磁性と反強磁性ドメインの共存を仮定することでフィットできた。放射光を用いたX線吸収スペクトル測定からは、Ruの平均原子価が4から5+の間であることがわかった。このことは、過去の論文における、Ruの存在によってMnイオン間の強磁性相互作用が強められるという提案を支持する。

Structure, magnetism and transport of LaNiRuO

吉井 賢資; 阿部 英樹*; 水牧 仁一朗*; 谷田 肇*; 河村 直己*

Journal of Alloys and Compounds, 348(1-2), p.236 - 240, 2003/01

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(02)00833-2

ニッケル-ルテニウム酸化物LaNiRuOの構造・磁性・電気伝導について調べた。過去の文献では、本物質の結晶構造は単斜晶P21/nと斜方晶Pnmaの2つの異なった構造が報告されている。本研究でのリートベルト解析は、結晶構造はRuイオンとNiイオンが整列配置した単斜晶P21/nを支持した。結晶の対称性は低いが、RuO及びNiO八面体におけるO-Ru-O及びO-Ni-O角度はいずれもほぼ90度であり、理想的な八面体構造に近い。このことは放射光吸収分光からも示唆された。したがって、結晶構造の低対称性はNi-O-Ru角度が150度と小さいことに起因すると考えられる。電気抵抗測定からは、本物質は常温以下で絶縁体的であり、Ni3d軌道のバンド幅が狭いことを反映していると考えられる。直流磁化及び交流帯磁率測定からは20Kに反強磁性的な磁気転移が観測された。