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大塚 悠介*; 金澤 直也*; 平山 元昭*; 松井 彬*; 野本 拓也*; 有田 亮太郎*; 中島 多朗*; 花島 隆泰*; Ukleev, V.*; 青木 裕之; et al.
Science Advances (Internet), 7(47), p.eabj0498_1 - eabj0498_9, 2021/11
被引用回数：7 パーセンタイル：40.96(Multidisciplinary Sciences)FeSi is a nonmagnetic narrow-gap insulator, exhibiting peculiar charge and spin dynamics beyond a simple band structure picture. Those unusual features have been attracting renewed attention from topological aspects. Although the surface conduction was demonstrated according to size-dependent resistivity in bulk crystals, its topological characteristics and consequent electromagnetic responses remain elusive. Here, we demonstrate an inherent surface ferromagnetic-metal state of FeSi thin films and its strong spin-orbit coupling (SOC) properties through multiple characterizations of two-dimensional conductance, magnetization, and spintronic functionality. Terminated covalent bonding orbitals constitute the polar surface state with momentum-dependent spin textures due to Rashba-type spin splitting, as corroborated by unidirectional magnetoresistance measurements and first-principles calculations. As a consequence of the spin-momentum locking, nonequilibrium spin accumulation causes magnetization switching. These surface properties are closely related to the Zak phase of the bulk band topology. Our findings propose another route to explore noble metal-free materials for SOC-based spin manipulation.
高原 省五; 池上 麻衣子*; 米田 稔*; 近藤 均*; 石崎 梓; 飯島 正史; 島田 洋子*; 松井 康人*
Risk Analysis, 37(7), p.1256 - 1267, 2017/07
被引用回数：6 パーセンタイル：52.04(Public, Environmental & Occupational Health)The authors evaluated the bioaccessibility of radioactive cesium using the extraction test with 1N HCl and the physiologically based extraction test (PBET). The bioaccessibilitiy from the PBET was 5.3%, and the extractability by the tests with 1N HCl was 16%. The bioaccessibility was strongly correlated with the extractability. This result demonstrates that the extractability of 1N HCl can be used as a good predictor of the bioaccessibility by the PBET. We assessed the doses to the children from ingestion of soils through hand-to-mouth activity using a probabilistic approach based on the spatial distribution of radioactive cesium in Date city. The geometric mean of the annual committed effective doses to the children of age category 1 y and 5 y is 16 nSv and 8.8 nSv, respectively. Even if the children ingest a large amount of soils with relatively high contamination, the 95th percentile of the doses from this pathway is tens of nSv per year.
小出 哲也*; 佐藤 隆博; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 大河内 拓雄*; 小嗣 真人*; 木下 豊彦*; 中村 哲也*; 岩瀬 彰宏*; et al.
Japanese Journal of Applied Physics, 53(5S1), p.05FC06_1 - 05FC06_4, 2014/05
被引用回数：12 パーセンタイル：47.17(Physics, Applied)MeVエネルギー領域の荷電粒子ビーム照射による金属表面の改質に関する研究を行っている。これまでに、イオンビーム照射によりFeRh合金の磁性を反強磁性状態から強磁性状態に構造変化なく変化できることを見いだした。今回、TIARAの軽イオンマイクロビームを用いたFeRh合金薄膜上へのミクロンサイズの磁性パターン作製を試みた。まず、エネルギー2MeVのプロトンマイクロビームにより膜厚30nmのFeRh合金薄膜に様々なパターンの描画を行い、その後、SPring8における放射光を用いた光電子顕微鏡観察によって磁気ドメイン構造の観察を行った。その結果、ドットや直線,文字などのマイクロメートルサイズの強磁性パターンを試料表面に描画することに成功した。また、照射量により磁化の大きさを制御することに成功し、イオンマイクロビームが、局所的な磁性状態制御に有用な手段であることを示した。
眞田 幸尚; 西澤 幸康; 山田 勉; 池田 和隆*; 松井 雅士*; 土田 清文; 佐藤 義治; 平山 弘克; 高村 善英; 西原 克哉; et al.
JAEA-Research 2013-049, 129 Pages, 2014/03
JAEA-Research-2013-049.pdf:15.5MB
2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所の事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が考えられる。近年、無人ヘリコプターの開発が進んでおり、プログラミングによる自律飛行が可能な機種もある。原子力機構では、事故直後から、無人ヘリコプターによる放射線測定システムの開発に着手し、広範囲のモニタリングを実施している。無人ヘリコプターは、ヘリコプター(検出器)と操作する作業員に距離がとれるため、被ばくを抑制できること、プログラミングにより同じ場所を何度でも測定できることから、除染前後などの変化の観測が可能であることなどの特徴がある。モニタリングは、2011年12月から本格的に開始し、これまで、原子力発電所周辺のモニタリング、河川敷のモニタリング、発電所敷地内上空のモニタリング及び除染前後のモニタリングを行ってきた。ここでは、システムの詳細及びモニタリングの方法、結果についてまとめる。
愛甲 一馬*; 唐木 淳志*; 松井 利之*; 岩瀬 彰宏*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 133, 2013/01
As the irradiation effect appears only within irradiated regions, we have used ion micro-beam irradiation to produce micrometer-sized and two-dimensional magnetic patterns on the surface of FeRh thin films. The thin films nearly show the anti-ferromagnetic state at room temperature. To realize the lateral magnetic modification on the sample surface, the micro-beam irradiation was performed by using 3-MeV tandem accelerator at the TIARA. The focused 10 MeV iodine ion micro-beam, which had a rectangular shape of 2
m 
4m, was scanned on the FeRh thin film surface. After irradiation, the surface roughness and the magnetic state were observed by means of atomic force microscopy (AFM) and magnetic force microscopy (MFM), respectively. The AFM images show that the ion micro-beam does not create any topographic modification at the FeRh surface, while an array with 2m 4m bright rectangles at designated regular intervals is seen in the MFM image. The ion micro-beam is a useful tool for the fabrication of two-dimensional and micrometer-sized magnetic patterns on FeRh samples.
愛甲 一馬*; 唐木 淳志*; 松井 利之*; 岩瀬 彰宏*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕; 大河内 拓雄*; et al.
Journal of Synchrotron Radiation, 19(2), p.223 - 226, 2012/03
被引用回数：7 パーセンタイル：36.7(Instruments & Instrumentation)FeRh thin films were irradiated with 10 MeV iodine ion microbeam to produce the lateral magnetic modification in micron-meter scale. Two-dimensional magnetic dot arrays with the dimension of approximately 24 m
as well as 1010 m were successfully produced on the FeRh surface, which was observed by magnetic force microscopy. The results of the photoelectron emission microscopy combined with X-ray magnetic circular dichroism reveal that the easy axis of the magnetization of the ion beam irradiated ferromagnetism in the FeRh thin films lies in the film planes along the 
001
direction of the MgO substrates.
藤田 直樹*; 松井 利之*; 小杉 晋也*; 佐藤 隆博; 齋藤 勇一; 高野 勝昌; 江夏 昌志; 神谷 富裕; 関 修平*; 岩瀬 彰宏*
Japanese Journal of Applied Physics, 49(6), p.060211_1 - 060211_3, 2010/06
被引用回数：12 パーセンタイル：45.82(Physics, Applied)FeRh thin films were irradiated with a focused 10 MeV I 2 2 m
ion microbeam at intervals of several m. After the irradiations, the magnetic state at the surface was observed by a magnetic force microscopy (MFM). The micrometer-sized regions which were irradiated with the microbeam show ferromagnetic, and the unirradiated regions remain antiferromagnetic. The present result indicates that the energetic ion microbeam can be used as a tool to produce the micrometer-sized modulation of lateral magnetic state of FeRh films.
久慈 雅栄*; 松井 裕哉; 原 雅人; 南出 賢司*; 見掛 信一郎; 竹内 真司; 佐藤 稔紀*; 浅井 秀明
JAEA-Research 2008-095, 54 Pages, 2009/01
JAEA-Research-2008-095.pdf:13.14MB
トンネル,地下発電所などの地下空洞建設にあたっては、掘削に伴い大量の湧水が発生することがある。空洞内への湧水は地上までの汲み上げや水質浄化に多大な費用を要することがあるため、場合によってはできるだけ湧水量を抑制することが望まれる。日本原子力研究開発機構で建設中の瑞浪超深地層研究所では、研究坑道の掘削に伴って発生する湧水の処理(水質調整)及び湧水抑制にかかわるコストを最小限に抑えることが施工上の課題となっている。さらに、今後掘削する領域の地質構造や地下水状況を調査した結果、特定の深度で大量湧水が発生する可能性が高いことがわかった。そこで瑞浪超深地層研究所においては、既に研究坑道掘削を終了した区間における湧水抑制対策としてポストグラウチング工法を採用し、その有効性を把握するために、換気立坑堆積岩部を対象としてポストグラウチングの基本的な設計・施工方法を検討し、試験施工を実施した。その結果、今回実施したポストグラウチング工法は、透水性の改良効果や、注入次数の増加に伴う注入量の減少傾向による改良効果を確認することができた。本報告書では、ポストグラウチング試験施工の概要とともに、その過程で得られた知見などをとりまとめた。
松井 裕哉; 中山 雅; 真田 祐幸; 山口 雄大
JAEA-Research 2008-070, 38 Pages, 2008/09
JAEA-Research-2008-070.pdf:12.62MB
本計画は、調査研究の開始から調査研究の終了まで20年程度の計画とし、「地上からの調査研究段階(第1段階)」,「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」,「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて実施することとしており、平成19年度は第2段階の3年目にあたる。平成19年度は、地層科学研究として、地質環境調査技術開発,地質環境モニタリング技術開発,深地層における工学的技術の基礎の開発及び地質環境の長期安定性に関する研究を、地層処分研究開発として、処分技術の信頼性向上及び安全評価手法の高度化についての調査研究を継続する。また、地下施設の建設については、換気立坑と東立坑の掘削を継続するとともに、先行ボーリング調査を実施する。地上施設については、平成18年度に引き続き、PR施設の建設工事及び展示物の製作を行い、平成19年5月末に竣工、夏頃に開館する予定である。また、国際交流施設については、実施設計を行う。
松井 裕哉; 中山 雅; 真田 祐幸
JAEA-Research 2007-092, 83 Pages, 2008/05
JAEA-Research-2007-092.pdf:16.75MB
幌延深地層研究計画は、「地上からの調査研究段階(第1段階)」,「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」,「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて実施している。平成18年度は、平成17年度から開始した第2段階の2年目にあたる。平成18年度は、「幌延深地層研究計画 平成18年度調査研究計画」に従って、調査研究及び地上施設と地下施設の建設を進めた。研究開発は、従来通り、「地層科学研究」と「地層処分研究開発」に区分して行った。具体的には、「地層科学研究」では、地質環境調査技術開発,地質環境モニタリング技術開発,深地層における工学的技術の基礎の開発,地質環境の長期安定性に関する研究という研究課題を設定し、「地層処分研究開発」では、処分技術の信頼性向上として、人工バリア等の工学技術の検証,設計手法の適用性確認を、安全評価手法の高度化として、安全評価モデルの高度化と安全評価手法の適用性確認という研究課題を設定している。
三浦 律彦*; 小西 一寛*; 入矢 桂史郎*; 中山 雅; 松井 裕哉
セメント・コンクリート, (728), p.63 - 67, 2007/10
半減期の長い核種を含む高レベル放射性廃棄物の処分施設は、地下深部に建設して多重バリアシステムにより、放射性核種を生物圏から隔離するコンセプトが採用されている。放射性廃棄物処分場は、地下数百mに建設されるが、日本の岩盤条件を考えると、特に堆積岩の場合、支保工なしに掘削することは困難と思われる。支保工としての吹付けコンクリートには普通ポルトランドセメントが広く用いられるが、高レベル放射性廃棄物処分場に要求される数千年を越える超長期の性能評価においては、セメント系材料からの浸出水が示す高アルカリ(pH12.5以上)の影響により、人工バリアや天然バリアを変質させる可能性が懸念されている。筆者らは、浸出水のpHを低下させる改善策としてポゾラン反応に着目し、シリカフュームやフライアッシュといったポゾラン材料をOPCに対して50%以上置換した低アルカリ性セメント(HFSC)の研究を行い、浸出水のpHを11程度とすることが可能との結論を得た。本報ではポゾランを高含有したHFSCを用いた低アルカリ性吹付けコンクリートの諸特性について紹介する。
松井 裕哉; 中山 雅; 真田 祐幸; 山口 雄大
JAEA-Research 2007-048, 36 Pages, 2007/07
JAEA-Research-2007-048.pdf:13.4MB
本計画は、独立行政法人日本原子力研究開発機構が堆積岩を対象に北海道幌延町で実施しているものである。本計画は、調査研究の開始から調査研究の終了まで20年程度の計画とし、「地上からの調査研究段階(第1段階)」,「坑道掘削(地下施設建設)時の調査研究段階(第2段階)」,「地下施設での調査研究段階(第3段階)」の3つの段階に分けて実施することとしており、平成19年度は第2段階の3年目にあたる。平成19年度は、地層科学研究として、地質環境調査技術開発,地質環境モニタリング技術開発,深地層における工学的技術の基礎の開発及び地質環境の長期安定性に関する研究を、地層処分研究開発として、処分技術の信頼性向上及び安全評価手法の高度化についての調査研究を継続する。また、地下施設の建設については、換気立坑と東立坑の掘削を継続するとともに、先行ボーリング調査を実施する。地上施設については、平成18年度に引き続き、PR施設の建設工事及び展示物の製作を行い、平成19年5月末に竣工、夏頃に開館する予定である。また、国際交流施設については、実施設計を行う。
小林 保之; 山田 勉; 中山 雅; 松井 裕哉; 松田 武*; 小西 一寛*; 入矢 桂史郎*; 納多 勝*
JAEA-Review 2007-007, 42 Pages, 2007/03
JAEA-Review-2007-007.pdf:3.12MB
高レベル放射性廃棄物の地層処分施設では、建設・操業中の安全性を確保するため、吹付けや覆工コンクリート等、さまざまなコンクリート材料が使用される。コンクリートは、骨材,セメント,混和材等から構成される複合材料であり、これに含まれるセメントの高アルカリ成分がバリアシステムの長期安定性へ影響を及ぼすことが懸念され、日本原子力研究開発機構(以下、原子力機構)では、HFSCと呼ばれる低アルカリ性セメントの研究開発を進めてきている。また、原子力機構では、北海道幌延町にて地下研究施設(Underground Research Laboratory、以下URL)を建設中である。本書は、地層処分施設の建設に用いられるセメント系材料の要求性能について整理するとともに既往の低アルカリ性セメントの研究開発についてのレビューを行いHFSCを用いた吹付けコンクリートのURLにおける原位置試験計画を示したものである。計画の立案に際しては、これまでHFSCを使用したコンクリートの施工実績がないことから、施工性能,力学的性能を十分確認したうえで実施工に適用する計画とした。また、実環境でのポゾラン反応の進行度,劣化外力への抵抗性等、耐久性能についても調査する計画とした。
21年度)を対象とした工学技術の適用性検討に関する計画案青柳 茂男; 油井 三和; 棚井 憲治; 川上 進; 藤田 朝雄; 谷口 直樹; 柴田 雅博; 小西 一寛; 西村 繭果; 菊池 広人*; et al.
JAEA-Review 2006-014, 61 Pages, 2006/03
JAEA-Review-2006-014.pdf:5.03MB
日本原子力研究開発機構(以下、「原子力機構」という)では、北海道の天塩郡幌延町にて、堆積岩を対象とした幌延深地層研究計画を進めている。幌延深地層研究計画は、平成17年度より、地下研究施設の建設に伴い、地上からの調査段階(第1段階)から坑道掘削時の調査研究段階(第2段階)へと移行していく。一方、原子力機構では、これまで工学技術の基盤技術開発として、「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」で示した一連の工学技術をベースとしつつ、幌延地区の地上からの調査段階で得られた地質環境条件を対象として工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を行ってきた。今後は、工学技術の基盤技術開発として、幌延深地層研究計画の進捗に併せて、第2段階を通じた工学技術の具体的な地質環境への適用性検討を進め、それらの成果を体系的に整理し提示していく必要があると考える。よって、本報告書では、現時点の幌延の地下施設の建設工程及び「幌延深地層研究計画; 地下施設を利用した第2,第3段階における調査試験計画案」に基づき、幌延深地層研究計画の第2段階のうち、平成17年度から平成21年度までの5年間に焦点をあてた工学技術の適用性検討に関する研究計画を、個別研究課題ごとに整理し立案した。なお、本計画は、今後、幌延の地下施設の施工状況や最新の動向を踏まえ随時変更する可能性があるとともに、今後より詳細化していく必要がある。
原 雅人; 南出 賢司; 池田 幸喜; 山本 勝; 松井 裕哉; 久慈 雅栄
no journal, ,
換気立坑の湧水対策として、連接部及びボーリング横坑を対象としたプレグラウチングを実施し、その湧水抑制効果を確認した。
北岸 茂; 磯崎 太; 滝田 謙二; 青山 征司; 松井 義典
no journal, ,
RI製造の一環として、材料試験炉(JMTR)では、
Tcの親核種である
Mo製造が計画されている。Mo製造設備の整備では、新たに水力ラビット照射装置の設置が行われており、この照射設備の設計は、利用拡大のために、従来よりも多くのラビットを照射可能とした。しかしながら、照射ラビットの組立に約10日以上かかるため、製作時間の短縮が要求されている。このため、JRR-3で製作時間を短縮するために開発されたねじ圧着型ラビットに着目し、その製作性及びJMTRでの使用環境における耐久性を確認するために、炉外試験を行った。これらの試験では、まず、ねじ圧着型ラビットの組立装置の設計・製作を行い、製作性試験を行い、次に、試作ラビットを用いて耐久試験を行った。その結果、健全な密封性を有するラビットが製作でき、かつ、JMTRの照射試験に使用可能な明るい見通しが得られた。
岩瀬 彰宏*; 松井 利之*; 唐木 淳志*; 愛甲 一馬*; 佐藤 隆博; 高野 勝昌*; 江夏 昌志; 齋藤 勇一; 神谷 富裕
no journal, ,
Fe-Rhは、室温、あるいはそれ以下の低温で元来反強磁性を示す金属間化合物であるが、高エネルギーイオン照射により、低温での磁性が反強磁性から強磁性に変化することが、最近のわれわれの研究により明らかになってきた。本実験は、その結果を利用して、TIARAイオンマイクロビーム照射により、Fe-Rh表面に微小磁性アレイを作製することを目的として実施した。実験では、TIARAタンデム加速器からの2m4m、及び10m10mの形状のヨウ素イオンのマイクロビームを用い、Fe-Rh試料に幾つかの描画パターンで照射した。照射による試料表面での構造変化を原子間力顕微鏡(AFM)、磁性変化を磁気力顕微鏡(MFM)で観測した結果、AFM像では、照射領域の構造変化は観測されないが、MFM像では、描画パターンに即した強磁性微小領域が観測された。本実験結果から、イオンマイクロビーム照射を用いることにより、Fe-Rh薄膜中に、マイクロメートルスケールの微小磁気アレイの作製が可能であることがわかった。また、マイクロビーム照射量を制御することにより、磁化値の異なった微小磁化領域をマイクロビームで作製することが可能であることがわかった。
