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須貝 宏行; 前田 裕司*; 松本 徳真*; 加藤 輝雄; 春名 勝次*; 左高 正雄; 小野 文久*
Physica Status Solidi (C), 4(8), p.2963 - 2966, 2007/07
被引用回数：0 パーセンタイル：0.02(Engineering, Electrical & Electronic)人工ダイヤモンドは、高温や放射線等の過酷な環境に耐えうる有望な耐環境素子材料の一つである。ここでは、100MeV炭素イオン照射した人工ダイヤモンド単結晶中の格子欠陥をX線による格子定数測定とX線散漫散乱により調べた。イオン照射及びX線測定は、室温で行った。格子定数は照射量に比例して増加した。われわれが従来から行ってきた不純物濃度の異なる天然及び人工ダイヤモンド単結晶に関する結果との比較から、照射によって生成した格子間原子及び原子空孔は、(100)面に転位ループをつくることが明らかとなった。
前田 裕司*; 松本 徳真*; 春名 勝次*; 早乙女 隆雄*; 小野 文久*; 須貝 宏行; 大塚 英男; 大橋 一利*
Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.283 - 287, 2006/04
被引用回数：3 パーセンタイル：17.99(Physics, Condensed Matter)天然及び人工ダイヤモンド単結晶において、主な不純物である窒素の含有量が異なる4種類の試料、Ia型(窒素を約1000ppm含む天然の単結晶),Ib型(窒素を約100ppm含む人工単結晶),IIa型(窒素の量が10ppm以下の高純度人工単結晶),IIb型(含有窒素量は10ppm以下だが、ボロンを100ppm程度含む人工単結晶)について、X線回折によりキャラクタリゼーションを行った。X線ボンド法により求めた格子定数(298K)は、IIb型が最大(0.35670nm)で、Ia型が最小(0.35666nm)となり、その順番は IIb
IbIIaIaであった。さらに、格子定数測定とX線散漫散乱の結果を総合すると、IIb型ではボロンは置換型の欠陥として(100)面に存在し、Ia型では窒素は置換型の欠陥集合体として(100)面に存在すると推測される。
前田 裕司*; 松本 徳真; 加藤 輝雄; 須貝 宏行; 大塚 英男*; 左高 正雄
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 232(1-4), p.312 - 316, 2005/05
被引用回数：1 パーセンタイル：14.45(Instruments & Instrumentation)本研究は原子力材料での照射効果の機構を理解するために、重要な研究課題の一つであるカスケード損傷の構造を明らかにすることを目的としている。照射欠陥の生成や回復などの過程はこれらを凍結することでその素過程を調べることができるため、極低温での実験が不可欠である。しかし、このような低温での研究の報告例は少ない。また、微小サイズの照射欠陥を調べるには電子顕微鏡でも困難であり、最も有力な測定方法としてX線散漫散乱法がある。X線散漫散乱はブラック角近傍のX線の散乱である。本報告は低温のままで重イオン照射とX線回折ができるクライオスタットを開発し、これを用いてX線散漫散乱の測定による照射欠陥の解析をしたものである。実験はNi単結晶試料にタンデム加速器の127MeVのヨウ素イオン(I
)を16Kの温度で照射し、35K以下の温度でX線散漫散乱の測定を行った。その結果、散漫散乱強度はqをブラック角からのずれとして、q
乗及びq
乗の依存性が観測された。これは、生成された欠陥は点欠陥だけではなく、クラスターも形成していることを示すことから、カスケード損傷の形成を示唆するものである。また、室温までの焼鈍により、クラスターは格子間原子型では成長し、空孔型では変化しないことがわかった。
大塚 英男; 北條 喜一; 前田 裕司*; 大津 仁; 須貝 宏行; 山本 博之
European Physical Journal D, 16(1-3), p.309 - 311, 2001/09
超微粒子の持つ表面効果に着目し、耐照射性を発現する新素材の開発を行っている。ここでは、微粒子単体内部における欠陥の挙動を調べた。低・高2種類のエネルギーのイオン照射を行い、欠陥の観察は等価型電顕を用いた。低エネルギーイオン照射の場合、微粒子中にバブルが形成され、そのバブルの大きさや分布は、温度に大きく依存していることを見いだした。高エネルギーイオン照射においても、積層欠陥が形成され、前記同様の挙動を示した。さらに、これらの現象の解析のために、シミュレーションプログラムを開発した。シミュレーションにおいては、欠陥(空孔)の拡散係数を変化させることで実験結果とよい一致を得た。これらの結果から、ナノクリスタルにおける照射欠陥の制御の方法の見通しを得た。
石川 法人; 知見 康弘; 岩瀬 彰宏; 前田 裕司; 鶴 浩二*; 道上 修*; 神原 正*; 三田村 徹*; 粟屋 容子*; 寺澤 倫孝*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 135, p.184 - 189, 1998/00
被引用回数：15 パーセンタイル：73.06(Instruments & Instrumentation)高温超伝導体EuBa
Cu
Oy薄膜に、イオン照射したときのC軸の照射量依存性を測定した。イオン種をHeからAuまで変化させ、またイオンのエネルギーを0.85MeVから200MeVまで変化させたときにC軸長の照射量に対する変化率がSe(電子的阻止能)、dJ/dx(primary ionization rate)に対してどういう振舞いを示すか調べた。但し、その際に弾性的はじき出しによる寄与をさし引き、電子励起による欠陥生成の寄与のみに着目した。その結果、電子励起による欠陥生成の効果は、Seのみではスケールされず、dJ/dxを用いるとよくスケールされることを見出した。また、その依存性はdJ/dxの4乗であり、これは、電子励起により形成されたイオンのクーロン反発により欠陥生成がなされた可能性を強く示唆するものである。
小西 啓之; 横谷 明徳; 塩飽 秀啓; 本橋 治彦; 牧田 知子*; 柏原 泰治*; 橋本 眞也*; 原見 太幹; 佐々木 貞吉; 前田 裕司; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 372, p.322 - 332, 1996/00
被引用回数：69 パーセンタイル：97.59(Instruments & Instrumentation)この論文は、高エネルギー物理学研究所(KEK)・放射光実験施設(PF)の放射線管理区域内に設置した、新しいビームラインのデザインとその建設について記したものである。ビームラインはフロントエンド部と2本のブランチライン部から構成されている。ブランチラインの1本はX線光電子分光法と軟X線領域(1.8~6keV)放射線生物学の研究に使用され、もう1本はX線回折、XAFSと軟X線領域(4~20keV)放射線生物学の研究に使用される。前者(軟X線領域)のブランチラインには、放射性物質の飛散事故を防ぐ目的で、真空系内外に特別な装置を備えていることが特徴である。このビームラインを用いた応用実験もすすめられており、最新の結果も併せて報告している。
CuO
irradiated with energetic ions石川 法人; 岩瀬 彰宏; 知見 康弘; 前田 裕司; 鶴 浩二*; 道上 修*
Physica C, 259, p.54 - 60, 1996/00
被引用回数：12 パーセンタイル：55.67(Physics, Applied)高温超伝導体EuBaCuO c軸配向膜についてイオン照射を行い、照射後のc軸長変化を測定し、照射時の欠陥生成過程についての考察を行った。0.85~2.0MeVのHe、C、Ne、Arのような低エネルギーイオンの照射を行った場合、照射量に対するc軸長の伸び率は核的阻止能に比例して増加することが判った。それに対して、120MeV~200MeVのNi、I、Auのような高エネルギーイオンの照射を行った場合、低エネルギーイオンの照射で見られた振舞いからのずれが観測され、そのずれが電子的阻止能でスケールされることが判った。
-LiAl栗山 一男*; 加藤 宗*; 加藤 智晴*; 須貝 宏行; 前田 裕司; 矢萩 正人*
Physical Review B, 52(5), p.3020 - 3022, 1995/08
被引用回数：4 パーセンタイル：26.3(Materials Science, Multidisciplinary)金属間化合物-LiAl(Li濃度48~56at.%)は、電気抵抗率の温度依存性に、90K付近で多量のLi原子空孔(最大3at.%)の規則-不規則変態による不連続を生じる。低温下でLiイオン照射した-LiAlの抵抗率測定により、Li原子空孔の規則-不規則変態にたいする照射効果を調べた。イオン的に偏極した共有結合および金属結合からなる-LiAlの結合状態によると考えられる照射効果を見い出した。
前田 裕司; 山川 浩二*; 松本 徳真*; 春名 勝次*; 加藤 輝雄; 小野 文久*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 97, p.491 - 494, 1995/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Instruments & Instrumentation)放射光を利用して急冷した高純度銅単結晶のX線散漫散乱の測定を行い、電子顕微鏡では観測が困難であった空孔型の転位ループを観測した。急冷後の2次欠陥の観測は主として電子顕微鏡で精力的に行われて来た。しかしFCC金属では銅だけが2次欠陥の観測に成功していない。それは2次欠陥のサイズが小さく電顕での観察が困難である、又ガス不純物に空孔が捕獲され2次欠陥を形成するに至っていない等の理由が考えられる。放射光は高エネルギー物理学研究所のRL-4Cを利用し、逆格子点(111)の周りの散漫散乱の測定を室温で行なった。その結果、空孔型転位ループからの散漫散乱を観測した。しかしこの散乱はシャープで、強度は非常に強く、転位ループの散漫散乱の理論計算で予測されていた「caustics」散乱と考えられる。転位ループのサイズは約10
と推測される。
山川 浩二*; 前田 裕司
Scr. Metall. Mater., 32(7), p.967 - 970, 1995/00
加工したPd中の水素の移動エネルギーを50K近傍で電気抵抗の測定により調べた。以前にPd合金中の水素、重水素の50K近傍の活性化エネルギーを測定した結果、合金中の不純物濃度により水素、重水素の移動エネルギーは増加し、これは水素、重水素原子は不純物原子にトラップされていることがわかった。本論文は加工によって導入された転位と水素原子との相互作用を調べた。水素を注入後、100Kから4Kに急冷して、その後50K近傍の各温度で等温焼鈍で電気抵抗の測定から活性化エネルギーを求めた。結果は50K近傍では水素の移動エネルギーは加工によっては変わらないことがわかった。
加藤 輝雄; 前田 裕司
低温工学, 30(3), p.143 - 149, 1995/00
トカマク型核融合炉用超電導磁石は液体He温度(4.2K)で放射線照射を受ける。そこで、超電導磁石の構造材、支持材としてのSUS304グレード、および高マンガン鋼に対し、5Kで高速中性子照射後、温度を上げることなく4.2Kで引張試験を行った。SUS304は低炭素で窒素(N)固溶量を変えた(N=0.003、0.123、0.230、0.11wt%)材料であり、N固溶量に対する極低温照射効果を調べた。その結果、SUS304の0.2%耐力はN=0.003で大きく増加し、Nの増加に伴い照射の影響が少なくなる。また、引張強さ、加工誘起マルテンサイト変態はN量を変えてもほとんど照射の影響が無いことが解った。高マンガン鋼では0.2%耐力、引張強さとも増加する傾向を示した。これらの材料は極低温での断熱発熱によるセレーションが応力-歪曲線上に現れるが、照射欠陥の作用によるものと思われるセレーションの応力降下の増加を見つけた。
CuO thin film石川 法人; 岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫; 前田 裕司; 鶴 浩二*; 道上 修*
J. Supercond., 7(1), p.241 - 242, 1994/00
C軸配向したEuBaCuO超伝導薄膜について、ピニング機構のHeイオン照射効果を調べた。ピニングの強さを表わす磁束の活性化エネルギーを磁場中抵抗の温度依存性から見積った。flux creep modelが成り立つと考えられる低抵抗領域における活性化エネルギーは、Heイオンの照射量の増加にしたがって減少し、ピニング特性が劣化することが分かった。さらに我々は、臨界電流密度の照射量依存性を測定し、それがT
の殆ど変化しない低照射量領域(~10
cm)ですでに減少し、Heイオン照射による点状欠陥がピニングセンターとして機能しない、という結論を得た。
山川 浩二*; 前田 裕司
Scr. Metall. Mater., 31(7), p.803 - 808, 1994/00
Pd中の水素、重水素は50Kで物理量に異常を示す。この50K異常は水素同位体のオーダリングによる現象であると知られている。これを利用して、Pd-Ni合金の水素、重水素の拡散を電気抵抗の測定により調べた。結果を以前に調べたPd-Fe、Pd-Ag合金中の水素、重水素の拡散と比較した。Pd-1.0at.%Ni、Pd-5at.%Ni合金のワイヤーを100Kからヘリウム温度に急冷した後、50K近傍で等温焼鈍を行い、電気抵抗の測定から水素、重水素の活性化エネルギーを求めた。結果はPd-Fe合金中の水素、重水素の活性化エネルギーとほぼ同じであり、重水素の活性化エネルギーは小さい。これらの結果から、水素、重水素はNi、Fe原子に強くトラップされ、Ag原子にはあまりトラップされないことがわかった。
CuO thin film石川 法人; 岩瀬 彰宏; 岩田 忠夫; 前田 裕司; 鶴 浩二*; 道上 修*
Superconductors, Surfaces and Superlattices (Trans. of Materials Research Soc. Jpn., Vol. 19A), 0, p.537 - 540, 1994/00
本研究では、EuBaCuO薄膜について、1MeVのHeイオンの照射をしたときの、不可逆曲線及び臨界電流密度といったピニング特性のイオン照射効果を調べた。1MeVのHeイオンをこの物質に照射すると、点状欠陥が生成されると考えられる。照射後、不可逆曲線は低温側に移動し、臨界電流密度の減少が観測され、照射によるピニング特性が劣化していることが判った。また、ピニング特性の劣化は、10
cmのオーダーの低照射量領域から起きていることが判った。
前田 裕司; 山川 浩二*
Defect Diffus. Forum, 95-98, p.305 - 310, 1993/00
Pd中の水素の低温での挙動は50K異常として古くから知られている。電気抵抗、比熱がその温度で異常なふるまいを示す。それは水素原子の秩序、無秩序な配置の変化であると説明されているが定かではない。本報告はこの異常を更に詳しく調べるため、単結晶Pd中の水素の移動エネルギーを電気抵抗で測定した。試料は高圧水素ガス雰囲気中と電解チャージ法で水素を注入した。その試料を液体He温度に急冷して、その後の水素の挙動を主として50K温度近くで電気抵抗により測定して、調べた。その結果水素の移動エネルギーは50K近くの低温では小さい値を示した。これらについて議論し、報告する。
前田 裕司; 春名 勝次*; B.Lu*; 小野 文久*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 80-81, p.1477 - 1479, 1993/00
被引用回数：6 パーセンタイル：57.47(Instruments & Instrumentation)人工ダイヤモンド単結晶をタンデム加速器により、100MeVのCイオンおよび3MeVの電子線で照射を行ない、X線測定を行なった。格子定数は照射量に比例して増加した。X線積分反射強度は著しく増加した。完全に近い結晶では入射X線は結晶内反射を繰り返し反射強度が減少する(消衰効果)。照射により反射強度が増加したことは、形成された欠陥により消衰効果が減少したことで説明できる。
川面 澄*; 中江 隆則*; 嶋谷 成俊*; 前田 耕治*; 荒井 重義*; 三田村 徹*; 寺沢 倫孝*; 岩崎 源*; 内田 等*; 小寺沢 啓司*; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 75, p.367 - 370, 1993/00
照射誘起偏析を解析するためタンデム加速器から得られた140MeVのNiイオンを単結晶のステンレス鋼(オーステナイト系SUS304)に照射した。その試料を1.8MeVの
HeイオンによりPIXE及びRBS法により解析した。その結果、照射効果と熱的アニーリング効果との違いを明らかにした。
CuO
during He-ion irradiation in an electron microscope前田 裕司; 古野 茂実; 北條 喜一; 大津 仁; 渡辺 光男
Journal of Nuclear Materials, 179-181, p.1003 - 1006, 1991/00
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Materials Science, Multidisciplinary)超電導材は核融合炉材料の一つとして、その照射効果が重要であるが、最近発見された高温超電導体についてもまた、その利用及び照射効果の研究の重要性が増している。本報告は電子顕微鏡内でHeイオン照射した高温超電導体中のHeバブルの形成及びその成長過程を動的に観察して照射損傷機構を調べた。実験はイオン照射装置を電子顕微鏡内に取り付けて、照射損傷過程を動的に観察可能にした装置を使用して、YBaCuOの試料をHeイオン照射した。小さなバブルは10
ions/cm
の照射量で観察された。3
10
ions/cmでは大きく成長したバブルは潰れて、更にそのあとにまた新しい小さなバブルが形成された。粒界内には優先的にバブルの形成が観察された。エネルギー・ロス・アナライザーを使用して、損傷機構及びバブルの形成、成長過程等を関連づけて実験を進めており、これらを報告する。
Sr
CuO
single crystal superconductor by X-ray diffraction前田 裕司; 加藤 輝雄; 小野 文久*; 春名 勝次*; 田中 功*; 児島 弘直*
Physica C, 185-189, p.1383 - 1384, 1991/00
被引用回数：6 パーセンタイル：43.6(Physics, Applied)LaSrCuOの単結晶試料のボンド法による低温X線回折による精密格子定数の測定を行った結果、超電導転移温度近傍で格子定数に明確な変化を見い出した。即ち、超電導転移温度(T=33K)以下では、C軸方向の格子定数は増加し、C軸に垂直な方向では減少した。本実験に用いた試料はマルチコアから提供された単結晶である。電気抵抗の測定でTは33Kであった。4.2Kから室温の温度範囲で格子定数の精密測定を行なった。超電導状態でC軸方向の格子定数が増加し、C軸に垂直な方向のそれは減少したことは、超電導に寄与する結晶は2次元的であることを示唆する。超電導状態と結晶歪場との相関について議論し、報告する。
O, and doped with Ag ions加藤 輝雄; 数又 幸生; 前田 裕司
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.169, p.337 - 340, 1990/00
酸化物超電導体Bi-Sr-Ca-Cu-O(BSCCO)は、85kと110kの低温相および高温相と呼ばれる2つの相が混在する。しかし、Pb添加により高温相を多く含む試料が得られる。Biは3価と5価が混在するといわれており、Pb添加によりその価数が調整されるものと考えられる。BSCCOではBi
、Bi
によりCuの価数に影響すると考えCuOとCuOを用いた場合の超電導特性、およびAg添加による超電導特性について調べた。BiSrCaCu
O(x-2,3,4,5)において、CuOを用いた場合にはCu量の増加により高温相が減少するが。CuOを用いた場合には高温相が増加する。一方、BiSrCaCuO+Ag(x=0,,1,1.5,2)ではAg量xが1.5,2.0で高温相が大くなる。これらの結果からBCCOの高温相はCu
によるものと考えられる。
