Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
Initialising ...
安部 晋一郎; 橋本 昌宜*; Liao, W.*; 加藤 貴志*; 浅井 弘彰*; 新保 健一*; 松山 英也*; 佐藤 達彦; 小林 和淑*; 渡辺 幸信*
IEEE Transactions on Nuclear Science, 70(8, Part 1), p.1652 - 1657, 2023/08
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Engineering, Electrical & Electronic)中性子を起因とする半導体デバイスのシングルイベントアップセット(SEU: Single Event Upset)は、地上にある電子機器の動作の信頼性に関係する問題となる。白色中性子ビームを用いた加速器試験では、現実的な環境の中性子起因ソフトエラー率(SER: Soft Error rate)を測定できるが、世界的にも白色中性子ビームを供給できる施設の数は少ない。ここで、多様な中性子源に適用可能な単一線源照射を地上におけるSER評価に適用できる場合、ビームタイムの欠乏を解消できる。本研究では、これまでに得られた測定結果のうち任意の1つを抽出し、これとPHITSシミュレーションで得たSEU断面積を用いた地上環境におけるSERの評価の可能性を調査した。その結果、提案する推定法で得られたSERは、最悪の場合でも従来のWeibull関数を用いた評価値と2.7倍以内で一致することを明らかにした。また、SER評価におけるシミュレーションコストを低減する簡易化の影響も明らかにした。
高木 里奈*; 松山 直文*; Ukleev, V.*; Yu, L.*; White, J. S.*; Francoual, S.*; Mardegan, J. R. L.*; 速水 賢*; 齋藤 開*; 金子 耕士; et al.
Nature Communications (Internet), 13, p.1472_1 - 1472_7, 2022/03
被引用回数：55 パーセンタイル：99.61(Multidisciplinary Sciences)Magnetic skyrmions are topologically stable swirling spin textures with particle-like character, and have been intensively studied as a candidate of high-density information bit. While magnetic skyrmions were originally discovered in noncentrosymmetric systems, recently a nanometric skyrmion lattice has also been reported for centrosymmetric rare-earth compounds. For the latter systems, a novel skyrmion formation mechanism mediated by itinerant electrons has been proposed, and the search of a simpler model system allowing for a better understanding of their intricate magnetic phase diagram is highly demanded. Here, we report the discovery of square and rhombic lattices of nanometric skyrmions in a centrosymmetric binary compound EuAl
, by performing small-angle neutron and resonant elastic X-ray scattering experiments. Unlike previously reported centrosymmetric skyrmion-hosting materials, EuAl shows multiple-step reorientation of the fundamental magnetic modulation vector as a function of magnetic field, probably reflecting a delicate balance of associated itinerant-electron-mediated interactions. The present results demonstrate that a variety of distinctive skyrmion orders can be derived even in a simple centrosymmetric binary compound, which highlights rare-earth intermetallic systems as a promising platform to realize/control the competition of multiple topological magnetic phases in a single material.
松山 慎一郎*; 石井 克典; 平井 睦*; 坪井 靖*; 木原 義之
Journal of Nuclear Science and Technology, 44(3), p.317 - 322, 2007/03
被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Nuclear Science & Technology)原子力機構では、FBR燃料サイクル実用化戦略調査研究の一環としてバイパック燃料の開発を進めてきた。本研究は充填中における粒子の挙動と最終的な充填状態を調べることを目的として実施したもので、酸化物燃料粒子と酸素ゲッター粒子の模擬材としてそれぞれ非球形のUO
粒子と球状の金属ウラン粒子を用いた。試験の結果、酸素ゲッター粒子を燃料中に均一に分散させるためには、各サイズの酸化物粒子を偏析させることなく均一に被覆管に充填することが重要であることがわかった。定量フィーダを用いた同時充填法は、酸素ゲッター粒子を添加したバイパック充填法として有用であることが確認された。
with uranium particles松山 慎一郎; 石井 克典; 平井 睦*; 坪井 靖*; 木原 義之
Proceedings of International Conference on Nuclear Energy System for Future Generation and Global Sustainability (GLOBAL 2005) (CD-ROM), 6 Pages, 2005/10
FBR用MOXバイパック燃料には、燃料-被覆管化学的相互作用(FCCI)による被覆管内面腐食防止のために酸素ゲッターとして金属ウランを主成分とする球形粒子(ゲッター)の添加が検討されている。本研究では、非球形UO粒子と球形金属U粒子を用いた振動充填試験及び充填後試験(破壊試験)を実施した。その結果、ゲッター粒子分布の均質なバイパック燃料を製造するためには、粒子の被覆管投入時の均質性を確保することが重要であり、そのためには定量フィーダーが有効であることが明らかになった。
加瀬 健; 小泉 務; 油田 良一*; 松山 慎一郎*
no journal, ,
短尺ピン(
30cm)を用いた充填試験により求めた最適充填条件の長尺ピン(100cm)への適用性を評価するために、長尺ピン充填試験を実施した。その結果、ピンの下端部で充填密度の均質性がやや低下したものの、当該部以外は均質で平均充填密度9.14g/cm
(充填率81.3%)の充填ピンを得ることができた。
石井 徹哉; 油田 良一*; 松山 慎一郎*
no journal, ,
Am添加による燃料物性の劣化を補償する技術を確立するため、金属ウランを添加する酸化物燃料ペレットの製造性について、UOを母材とする試作試験により検討した。
森平 正之; 瀬川 智臣; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 滑川 卓志
no journal, ,
高速増殖炉サイクル実用化研究開発(FaCTプロジェクト)では集合体ピーク250GWd/tの高燃焼度化を目指している。その実現のためには照射中に生じる余剰酸素に起因するFCCIを抑制する必要があり、これまでMOXペレットの低O/M比化による余剰酸素吸収能力の強化を目指してきたが、低O/M比ペレットの量産に向けては多くの課題があるため、これに代わる方法として酸素ゲッター法の研究に着手した。これは燃料ピン内に装荷した金属片に余剰酸素を吸収させる方法であり、それによってペレットのO/M比要求を緩和することができる。本研究では、酸素ゲッターとしての要求を満たす材料のサーベイ及び被覆管装荷方法の検討を行い、金属Zr,金属Ti等の候補材を選定し、次にそれらの候補材について想定使用条件下における酸素吸収能力並びにMOX, UO及びFMS被覆材との共存性の評価を行った。
森平 正之; 瀬川 智臣; 滑川 卓志; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 水迫 文樹*
no journal, ,
高速炉MOX燃料の集合体平均150GWd/tの高燃焼度化に際して、被覆管内面腐食を低減するため、燃料要素内に酸素吸収材を装荷する酸素ゲッター法の検討を進めている。酸素ゲッター材が満たすべき要求を検討し候補材としてZrとTiを選定するとともに、燃料要素内への装荷方法について検討を行った。次に、酸素ゲッター材としての有効性を評価するため、Zr, Ti両候補材のディスクをO/U比2.00のUO平衡相当の酸素分圧に制御したCO/CO混合ガス流下において1300
C,最大10hの加熱試験を行い、酸素吸収量と組織変化を調べた。これらの結果から、Zr, Tiとも酸素吸収材として有効であること,形態安定性の観点からはTiが優れていることがわかった。
瀬川 智臣; 森平 正之; 滑川 卓志; 松山 慎一郎*; 油田 良一*; 水迫 文樹*
no journal, ,
酸素ゲッター候補材とするZr, TiとUO及びSUS被覆材との共存性を評価するために、Zr-FMS, Ti-FMS, Zr-UO, Ti-UOの4種類のディスク対の用いた加熱試験を行い、試料の界面の状態について調べた。試験の結果から、今回の試験条件下では、ZrとUO及びFMSとの間で反応は見られないことがわかった。TiとFMSの共存性試験の結果、700C, 100hの加熱試験後のTi側には最大厚さ14
mのTi-Fe-O相が形成されたが、FMS側へのTiの拡散は見られなかった。TiとUOの共存性試験の結果、Ti側の表面に微量のUが確認され、当該位置の酸素濃度が極めて低い場合があることから、Ti-Uの合金または酸化物の反応相が生成したと考えられる。TiはUO, FMSと反応相を生成したが、いずれもTi側に生じた限定的なものであり、UO燃料及びFMS被覆管の健全性に影響するものではないと考えられる。
森 博子*; 上村 大樹*; 松山 英也*; 安部 晋一郎; 渡辺 幸信*
no journal, ,
地上で半導体デバイスに二次宇宙線中性子が入射したことで付与された電荷が、ある閾値以上記憶ノードに収集されると保持データの反転が起こり、ソフトエラーと呼ばれる電子機器に誤動作が生じる。機器の誤動作は甚大な人的・経済的被害に繋がる恐れがあるため、電子機器の防護も重要な課題となっている。二次宇宙線中性子に起因するソフトエラー発生率(SER: Soft Error Rate)を実験的に評価する場合、中性子照射が可能な加速器施設を利用した試験が行われる。照射する中性子スペクトルは施設ごとに異なるため、測定結果を実環境におけるSERへ換算する必要がある。本研究では、様々な中性子照射施設で評価したSERと、JEDECにより報告されている実環境中性子スペクトルによるSERとの比(SER比)に、臨界電荷量依存性を考慮した換算手法を提案する。ここで、SER比はPHITSコードをリンクしたマルチスケールモンテカルロシミュレーション手法PHYSERDを用いて計算したSEU断面積と、各試験施設およびJEDECの中性子スペクトルを用いて算出した。3つの中性子照射施設で試験して得られたSER値を本手法で換算した結果、各SER値の偏差は5%以内となった。
安部 晋一郎; 佐藤 達彦; 加藤 貴志*; 松山 英也*
no journal, ,
放射線により半導体デバイス内に誘起された電荷が、電子機器の一時的な誤動作(ソフトエラー)を引き起こす。PHITSでソフトエラーの発生率を評価する際、メモリの記憶ノードに収集される電荷量を迅速かつ精度よく計算するモデルが必要となる。近年その使用が広がっているFinFETは、従来主流であったPlanar型素子と構造が異なるため、電荷収集の物理過程も従来とは異なることが予想される。そこで本研究では、FinFETに関する収集電荷量概算モデルの構築を目的とし、三次元TCADシミュレータHyENEXSSを用いて、放射線誘起電荷の収集過程の系統的調査を実施した。解析の結果、数psecの時刻にソース-ドレイン間の一時的な導通が生じることが判明した。また、fin部にのみ電荷が誘起された場合にはこの成分が電荷収集の主因となる一方で、基板にまで電荷が誘起された場合には100psec以降の拡散による電荷収集が主因となることを明らかにした。
安部 晋一郎; 佐藤 達彦; 加藤 貴志*; 松山 英也*
no journal, ,
放射線が半導体デバイス内に誘起した電荷が一定量以上記憶ノードに収集されたとき、電子機器は一時的な誤動作(ソフトエラー)を起こす。ソフトエラーの発生率をシミュレーションで評価する際、収集電荷量を迅速かつ精度よく計算するモデルが必要となる。これまでの研究で、三次元構造を有するFinFETの電荷収集効率(付与電荷量に対する収集電荷量の比)は、電荷付与位置およびfin部に付与される電荷量に依存することが判明した。そこで本研究では、三次元デバイスシミュレータHyENEXSSを用いて電荷収集効率の電荷付与位置および付与電荷量依存性をより詳細に調査し、その結果に基づいてFinFETに対する多重有感領域モデルを新たに構築した。多重有感領域モデルの精度検証として、PHITSで得られた任意の電荷付与イベントについて、HyENEXSSおよび単一有感領域モデルによる計算結果との比較を行った。その結果、多重有感領域モデルを用いて電荷収集効率の位置依存性および付与電荷量依存性を考慮することが、収集電荷量の概算精度向上に繋がることを実証した。
安部 晋一郎; 橋本 昌宜*; Liao, W.*; 加藤 貴志*; 浅井 弘彰*; 新保 健一*; 松山 英也*; 佐藤 達彦; 小林 和淑*; 渡辺 幸信*
no journal, ,
二次宇宙線中性子によって引き起こされる半導体デバイスのシングルイベントアップセット(SEU: Single Event Upset)は、電子機器の一時的な誤動作(ソフトエラー)の一因である。我々は、1つの測定値と放射線挙動解析コードによるシミュレーションを活用した、様々な中性子源に適用可能な地上環境ソフトエラー率(SER: Soft Error Rate)評価手法を新たに開発した。また、これまでに様々な中性子照射施設で得た設計ルール65nmのBulk SRAMに関する測定値を用いて、従来手法と提案手法を用いてそれぞれ地上環境SERを算出し、両者の比較を通じて提案手法の妥当性および有効性などを明らかにした。本研究成果のレビュー講演を、荷電粒子等によるSEUを対象とする宇宙環境の研究者が多く参加する第67回宇宙科学技術連合講演会のオーガナイズドセッションにて行う。
