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論文

Origin of the spin Seebeck effect in compensated ferrimagnets

Gepr$"a$gs, S.*; Kehlberger, A.*; Coletta, F.*; Qiu, Z.*; Guo, E.-J.*; Schulz, T.*; Mix, C.*; Meyer, S.*; Kamra, A.*; Althammer, M.*; et al.

Nature Communications (Internet), 7, p.10452_1 - 10452_6, 2016/02

 被引用回数:100 パーセンタイル:97.17(Multidisciplinary Sciences)

Magnons are the elementary excitations of a magnetically ordered system. Here, we show that the spin Seebeck effect is sensitive to the complexities of the magnon spectrum. The spin Seebeck effect is caused by a thermally excited spin dynamics that is converted to a voltage by the inverse spin Hall effect at the interface to a heavy metal contact. By investigating the temperature dependence of the spin Seebeck effect in the ferrimagnet gadlinium iron garnet, with a magnetic compensation point near room temperature, we demonstrate that high-energy exchange magnons play a key role in the spin Seebeck effect.

論文

$$beta$$-decay half-lives of 110 neutron-rich nuclei across the $$N$$=82 shell gap; Implications for the mechanism and universality of the astrophysical $$r$$ process

Lorusso, G.*; 西村 俊二*; Xu, Z. Y.*; Jungclaus, A.*; Shimizu, Y.*; Simpson, G. S.*; S$"o$derstr$"o$m, P.-A.*; Watanabe, H.*; Browne, F.*; Doornenbal, P.*; et al.

Physical Review Letters, 114(19), p.192501_1 - 192501_7, 2015/05

 被引用回数:118 パーセンタイル:97.94(Physics, Multidisciplinary)

The $$beta$$-decay half-lives of 110 neutron-rich isotopes of the elements from Rb to Sn were measured at the RIBF Facility at RIKEN, Japan. The new data demonstrate the persistence of shell structure far from stability and have direct implications for the $$r$$-process calculations. In particular, the new half-lives have a global impact on the calculated $$r$$-process elemental abundances, and alleviate the underproduction of isotopes just above and below the A=130 peak, which in the past required the introduction of shell structure modifications. Reaction-network calculations based on the new data reinforce the notion that the r-process abundance pattern may result from the freeze-out of a (n,$$gamma$$)$$_leftarrow^{rightarrow}$$($$gamma$$,n) equilibrium.

論文

Quantitative study of the spin Hall magnetoresistance in ferromagnetic insulator/normal metal hybrids

Althammer, M.*; Meyer, S.*; 中山 裕康*; Schreier, M.*; Altmannshofer, S.*; Weiler, M.*; Huebl, H.*; Gepr$"a$gs, S.*; Opel, M.*; Gross, R.*; et al.

Physical Review B, 87(22), p.224401_1 - 224401_15, 2013/06

 被引用回数:330 パーセンタイル:99.39(Materials Science, Multidisciplinary)

強磁性絶縁体/Ptと強磁性絶縁体/常磁性金属/Pt複合素子において、スピンHall磁気抵抗効果の定量測定を行った。強磁性絶縁体にはイットリウム鉄ガーネット,ニッケルフェライト,マグネタイトを用い、常磁性中間層には銅、金を用いた。以上により、薄い中間層にかかわらず、Pt層のスピンHall効果と逆スピンHall効果の複合によって強磁性層の磁化方向に依存した磁気抵抗効果が生じるというスピンHall磁気抵抗効果の理論の正当性が実験的に確認された。スピンHall磁気抵抗効果の理論を援用することで、4$$times10^{14}Omega^{-1}$$m$$^{-2}$$のスピンミキシングコンダクタンスを持つサンプルに対して、PtのスピンHall角とスピン拡散長がそれぞれ、$$0.11pm0.08, 1.5pm0.5$$nmと得られた。

論文

Bacterial production of organic acids enhances H$$_{2}$$O$$_{2}$$-dependent iodide oxidation

Li, H.-P.*; Yeager, C. M.*; Brinkmeyer, R.*; Zhang, S.*; Ho, Y.-F.*; Xu, C.*; Jones, W. L.*; Schwehr, K. A.*; 乙坂 重嘉; Roberts, K. A.*; et al.

Environmental Science & Technology, 46(9), p.4837 - 4844, 2012/03

 被引用回数:41 パーセンタイル:77.61(Engineering, Environmental)

微生物活動が土壌-地下水間の$$^{129}$$I輸送に与える役割を理解するため、米国サバナリバーサイト(SRS)核施設のF地域から単離した天然由来のバクテリアについて、ヨウ素酸化機構について議論した。多くの種類のバクテリアについて、有機ヨウ素の主な前駆物質である三ヨウ化物イオンの液体培地中での生成率を観察したところ、その濃度は過酸化水素(H$$_{2}$$O$$_{2}$$)の存在により2倍から10倍に高められることが確認された。さらに、液体培地中のペルオキシダーゼ活性及び有機酸濃度の時間変化から、(1)微生物によって排泄される有機酸とH$$_{2}$$O$$_{2}$$との反応により、酸化剤過酸化カルボキシル酸が生成することと、(2)有機酸の排泄に伴い培地中のpHが低下すること、の2つの機構がヨウ素の酸化を促進させうることが示唆された。

論文

Sequestration and remobilization of radioiodine ($$^{129}$$I) by soil organic matter and possible consequences of the remedial action at Savannah River Site

Xu, C.*; Miller, E. J.*; Zhang, S.*; Li, H.-P.*; Ho, Y.-F.*; Schwehr, K. A.*; Kaplan, D. I.*; 乙坂 重嘉; Roberts, K. A.*; Brinkmeyer, R.*; et al.

Environmental Science & Technology, 45(23), p.9975 - 9983, 2011/12

 被引用回数:55 パーセンタイル:83.41(Engineering, Environmental)

米国サバナリバーサイト(SRS)におけるFエリア廃液貯水池近傍の土壌への放射性ヨウ素-129($$^{129}$$I)の蓄積過程と化学種の変化機構を明らかにするため、溶存無機ヨウ素を含む水と土壌との接触を模した室内実験を行った。添加した溶存無機態ヨウ素の72$$sim$$77%が不可逆的に土壌中に取り込まれ、残りはコロイド状及び溶存有機態のヨウ素として再輸送しうることがわかった。異なる酸化・還元環境及びpH条件での実験結果を比較すると、土壌へのヨウ素の取り込み率は特に強酸性条件(pH=3$$sim$$4)下で高く、酵素(ラクトペルオキシダーゼ)添加時はより高いpH条件(pH$$geq$$5)で取り込み率が増加した。以上のことから、当該地域では、(1)土壌中でのヨウ素の有機化は放射性ヨウ素の吸収・再輸送の両方に作用すること,(2)低pH領域では無機化学的な酸化還元反応が、高pH領域では微生物による有機化が放射性ヨウ素の蓄積を制御していること、が示唆された。

論文

Is soil natural organic matter a sink or source for mobile radioiodine ($$^{129}$$I) at the Savannah River Site?

Xu, C.*; Zhang, S.*; Ho, Y.-F.*; Miller, E. J.*; Roberts, K. A.*; Li, H.-P.*; Schwehr, K. A.*; 乙坂 重嘉; Kaplan, D. I.*; Brinkmeyer, R.*; et al.

Geochimica et Cosmochimica Acta, 75(19), p.5716 - 5735, 2011/10

 被引用回数:55 パーセンタイル:85.84(Geochemistry & Geophysics)

米国サバンナリバーサイト(SRS)のFエリア廃液貯水池近傍において、土壌中の安定ヨウ素($$^{127}$$I)及び放射性ヨウ素-129 ($$^{129}$$I)濃度と有機物の特性との関係について解析し、同地域における土壌有機物がヨウ素の移動性に与える影響について議論した。人工淡水,アルカリ,グリセロール、及びクエン酸-アルカリ溶液を用いて土壌有機物を段階的に抽出し、各抽出画分に含まれる($$^{127}$$I)及び($$^{129}$$I)濃度,腐植度,官能基組成,分子量,疎水性を測定した。ヨウ素は土壌中の低分子量(10kDa以下)の芳香族化合物に選択的に取り込まれることがわかった。さらに、($$^{129}$$I)の大部分は低分子量(13.5-15kDa)の両親媒性の有機物として流出しうることがわかった。これらの結果から、土壌有機物はSRSの($$^{129}$$I)の吸収源と放出源の両方の役割を果たしていることが示唆され、その作用は地下水中のpH等の環境要因によって変化すると推測された。

論文

Factors controlling mobility of $$^{127}$$I and $$^{129}$$I species in an acidic groundwater plume at the Savannah River Site

乙坂 重嘉; Schwehr, K. A.*; Kaplan, D. I.*; Roberts, K. A.*; Zhang, S.*; Xu, C.*; Li, H.-P.*; Ho, Y.-F.*; Brinkmeyer, R.*; Yeager, C. M.*; et al.

Science of the Total Environment, 409(19), p.3857 - 3865, 2011/09

 被引用回数:50 パーセンタイル:81.1(Environmental Sciences)

米国サバナリバーサイトのFエリア廃液貯水池近傍における地下水中の安定ヨウ素($$^{127}$$I)及び放射性ヨウ素-129($$^{129}$$I)について、化学種別の分布を調査した。地下水中の$$^{129}$$I濃度は、貯水池直近の観測点では8.6Bq/Lで、貯水池からの距離とともに減少した。$$^{129}$$Iと同様に貯水池から地下水に流入すると考えられるトリチウム濃度は、貯水池近傍で高かったものの、下流域では$$^{129}$$Iとは異なる地理的分布を示した。貯水池から流入するとは考えられない$$^{127}$$Iも、貯水池直近の観測点で有意に高い濃度が検出された。地下水中の$$^{127}$$I濃度は$$^{129}$$Iのそれとよく似た地理的分布を示し、いずれも貯水池上流の「非汚染地域」では有意な濃度は検出されなかった。貯水池付近で見られた高い$$^{129}$$Iと$$^{127}$$I濃度は、この地域の土壌中に蓄積された$$^{129}$$Iが、最近16年間での地下水のpH上昇に伴って流出されたものであると推測された。

論文

Trends in stimulated Brillouin scattering and optical phase conjugation

Ostermeyer, M.*; Kong, H.-J.*; Kovalev, V. I.*; Harrison, R. G.*; Fotiadi, A. A.*; M$'e$gret, P.*; Kalal, M.*; Slezak, O.*; Yoon, J. W.*; Shin, J. S.*; et al.

Laser and Particle Beams, 26(3), p.297 - 362, 2008/09

 被引用回数:39 パーセンタイル:56.17(Physics, Applied)

An overview on current trends in stimulated Brillouin scattering and optical phase conjugation is given. This report is based on the results of the "Second International Workshop on stimulated Brillouin scattering and phase conjugation" held in Potsdam/Germany in September 2007. The properties of stimulated Brillouin scattering are presented for the compensation of phase distortions in combination with novel laser technology like ceramics materials but also for e.g., phase stabilization, beam combination, and slow light. Photorefractive nonlinear mirrors and resonant refractive index gratings are addressed as phase conjugating mirrors in addition.

論文

Edge pedestal physics and its implications for ITER

鎌田 裕; Leonard, A. W.*; Bateman, G.*; Becoulet, M.*; Chang, C. S.*; Eich, T.*; Evans, T. E.*; Groebner, R. J.*; Guzdar, P. N.*; Horton, L. D.*; et al.

Proceedings of 21st IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2006) (CD-ROM), 8 Pages, 2007/03

周辺ペデスタル研究の進展とITERへ向けた予測について、最近の世界の研究をレビューする。周辺ペデスタル構造を決めるパラメータリンケージを明らかにするとともに、プラズマ過程と原子分子過程の両方がペデスタル幅を決定すること,周辺圧力勾配がピーリングバルーニング理論で系統的に説明できること,計測機器の進展によってELMの発展が明らかとなり非線形理論で説明可能であること,小振幅ELMの系統的同定がすすんだことなど、大きな発展があった。これらに基づいて、ITERのプラズマ性能の予測,ELMの小規模化等の検討が大きく進んだ。

論文

Computational infrastructure for nuclear astrophysics

Smith, M. S.*; Lingerfelt, E. J.*; Scott, J. P.*; Nesaraja, C. D.*; Hix, W. R.*; Chae, K.*; 小浦 寛之; Meyer, R. A.*; Bardayan, D. W.*; Blackmon, J. C.*; et al.

AIP Conference Proceedings 847, p.470 - 472, 2006/07

インターネット上で利用可能な天体核物理に関するコンピュータシステムのサイトを再構築した。これは、天体物理のシミュレーションを最新の原子核物理の結果を用いて行うように作成されたシステムで、URL: nucastrodata.orgから無料で利用可能である。Java言語を用いて作成されたシステムであり、Windows, Macintosh, Unixといったプラットホームに依存せず、数回のマウス操作で中性子捕獲反応率、原子核質量等といった核データの可視化や、p過程やr過程といった元素合成計算の結果をアニメーション動画として表示することを平易に行うことが可能である。今回の再構築で特に原子核質量の可視化及びr過程元素合成の動画化のシステムを新たに開発した。

論文

Flux dependence of carbon erosion and implication for ITER

Roth, J.*; Kirschner, A.*; Bohmeyer, W.*; Brezinsek, S.*; Cambe, A.*; Casarotto, E.*; Doerner, R.*; Gauthier, E.*; Federici, G.*; 東島 智; et al.

Journal of Nuclear Materials, 337-339, p.970 - 974, 2005/03

 被引用回数:95 パーセンタイル:98.93(Materials Science, Multidisciplinary)

国際トカマク物理活動(ITPA)の「スクレイプ・オフ層及びダイバータの物理」トピカルグループでは、新たに較正・検討した化学スパッタリング率のデータを持ち寄り、イオンの入射エネルギー,材料の表面温度で規格化して整理した。これにより、ITERのダイバータ条件に近い高粒子束の領域では、化学スパッタリング率が粒子束の増加とともに減少し、その割合が粒子束の-0.54乗であることを明らかにするとともに、入射粒子のエネルギー,材料の表面温度,粒子束の関数としてまとめた。さらにこの結果をもとに、ITERの定常運転シナリオのプラズマパラメータに対してEROコードを用いてITERダイバータにおける炭素の損耗・再堆積の計算を行い、表面温度に強く依存するものの、損耗率は過去に評価した1.5%に比べて一桁小さいとの結果を得た。

論文

Flux dependence of carbon chemical erosion by deuterium ions

Roth, J.*; Preuss, R.*; Bohmeyer, W.*; Brezinsek, S.*; Cambe, A.*; Casarotto, E.*; Doerner, R.*; Gauthier, E.*; Federici, G.*; 東島 智; et al.

Nuclear Fusion, 44(11), p.L21 - L25, 2004/11

 被引用回数:93 パーセンタイル:91.38(Physics, Fluids & Plasmas)

イオンビーム照射装置やトカマク装置では、ITERのダイバータ条件への外挿を目指し、化学スパッタリング率の粒子束依存性を測定して来た。しかし、取得データのパラメータが各測定で異なっていたため、従来のデータベースには大きなばらつきが見られた。国際トカマク物理活動(ITPA)の「スクレイプ・オフ層及びダイバータの物理」トピカルグループでは、参加する各装置から新たに較正・検討したデータを持ち寄り、イオンの入射エネルギー,材料の表面温度で規格化してデータの見直しを行った。これにより、ITERのダイバータ条件に近い高粒子束の領域では、化学スパッタリング率は粒子束の増加とともに減少し、その割合は粒子束の-0.54乗であることを明らかにした。

報告書

The VRdose software system; User manual, report and design documentation for R5

Johnsen, T.*; Meyer, G.*; Edvardsen, S. T.*; Rindahl, G.*; Sebok, A. L.*; Sivertsen, E. R.*

JNC TJ3440 2004-014, 169 Pages, 2004/03

JNC-TJ3440-2004-014.pdf:20.38MB

VRdose R5バージョンでは、線量動的評価システム(DRES)との接続が主要課題である。DRESは、ふげん発電所の線量率を詳細に計算することが可能である。シナリオ中に特別なマーカーを挿入することによって、VRdoseはDRESにモデルの変化を知らせる。その変化とは、オブジェクトの挿入、撤去、切断、移動に関するものである。すると、DRESはこれらの変化を反映し、新たに線量率を計算する。VRdoseは、シナリオ中の作業員の線量(被ばく量)計算を行う際に、再計算された線量率を使用する。線量率は、シナリオ再生及び線量計算を行う際に自動的に変換される。DRESに必要な計算方法を簡略化するために、VRdoseは特定のシナリオに関係するエリアのみの体積を提供することができ、またすべての軸に対する計算のデータ間隔を変更することができる。またDRES接続に加え、R5バージョンは、ふげんオブジェクトデータベースからモデル内のオブジェクトに関する情報を検索する。使用可能な膨大な量の情報の中から、サイズ、重量、Co-60の表面汚染に関する情報が使用される。ウィザードを使用する場合、サイズ、重量の情報は工数計算に使用される。表面汚染に関しては、汚染値に従ってオブジェクトを色づけするという新機能が備わっている。この機能は、作業員に配管やポンプなどの汚染を認識させるのに有益である。R5バージョンでは、メニュー、ボタン、メッセージ、及びその他のテキストのすべてが多国語化されている。したがって、VRdoseを希望する言語に翻訳することができる。シナリオ中のプロパティ及び名前の日本語化方法も検討された。また、資料等を作製する際に役立つ、モデルの3次元図を印刷することが可能である。シナリオは、二つの方法(図式及び文章形式)で印刷することができる。その他の機能としては、ウィザードからCOSMARDへの出力、及びビューポイントの保存があげられる。マネキンは異なる防護マスクを装備し、またR5バージョンではそれぞれの核種に対して防護効果を変更することができる。特別なデータベース管理者プログラムは、VRdoseのデータベースの安全性を向上させるために開発されている。外部線量と内部核種(空気中濃度)の切り替えのような、さまざまなマイナーチェンジが行われている。

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