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論文

Medaka blastoderm cells are capable of compensating the injured cells irradiated by carbon-ion micro-beam

保田 隆子*; 尾田 正二*; 浅香 智美*; 舟山 知夫; 横田 裕一郎; 武藤 泰子*; 池田 裕子; 小林 泰彦; 三谷 啓志*

JAEA-Review 2014-050, JAEA Takasaki Annual Report 2013, P. 85, 2015/03

本研究では、卵殻が透明で発生までの全過程を生きたまま詳細に観察可能なメダカ胞胚期に重イオン照射を行い、その後の発生を詳細に観察した。メダカ胞胚期に炭素線をブロードビーム照射した結果、10Gyでは体軸形成不能、5Gyでは体軸形成異常、2Gyでは器官形成異常が観察され、全て早期胚死となり孵化には至らなかった。次に、炭素線マイクロビーム(ビーム径120および180$$mu$$m)を用いて胚盤(約500$$mu$$m径)中央を局部照射し、胚盤全体をブロードビーム照射した試料と比較した。その結果、局部照射した試料では、発生遅延や、眼組織における器官形成異常が観察された。一方、孵化率では、全体照射した試料では2Gyでほとんどの胚が孵化できなかったが、炭素イオンマイクロビームで胚盤中央部のみを50Gyで局部照射した試料では約半数の胚で正常な孵化が観察された。

論文

Bias voltage dependence of tunneling magnetoresistance in granular C$$_{60}$$-Co films with current-perpendicular-to-plane geometry

境 誠司; 三谷 誠司*; 松本 吉弘; 圓谷 志郎; Avramov, P.; 大伴 真名歩; 楢本 洋*; 高梨 弘毅

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 324(12), p.1970 - 1974, 2012/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:16.62(Materials Science, Multidisciplinary)

Voltage-dependence of the tunneling magnetoresistance effect in the granular C$$_{60}$$-Co films has been investigated under the current-perpendicular-to-plane geometry. The transport measurements demonstrate that the granular C$$_{60}$$-Co films show unusually an exponential MR-V dependence. Small characteristic energies of less than 10's meV are derived from the temperature dependences of the characteristic voltage in the exponential relationship. Considering the voltage drops between Co nanoparticles and also the effect of cotunneling on the energy values, the characteristic energies for the voltage-induced degradation of the spin polarization are found to show a satisfactory agreement with that for the thermally-induced one. It can reasonably be expected that the onset of magnetic disorder to the localized d-electron spins at the interface region of the C$$_{60}$$-Co compound with Co nanoparticles will lead to the unusual voltage and temperature dependence of the MR ratio and the spin polarization.

論文

Effect of cotunneling and spin polarization on the large tunneling magnetoresistance effect in granular C$$_{60}$$-Co films

境 誠司; 三谷 誠司*; 菅井 勇; 高梨 弘毅; 松本 吉弘; 圓谷 志郎; 楢本 洋*; Avramov, P.; 前田 佳均

Physical Review B, 83(17), p.174422_1 - 174422_6, 2011/05

 被引用回数:8 パーセンタイル:39.13(Materials Science, Multidisciplinary)

Magnetotransport properties of the granular C$$_{60}$$-Co films are investigated over the broad bias voltage range from the region near zero bias by using the samples with the CPP (current-perpendicular-to-plane) geometry. It is revealed that the granular C$$_{60}$$-Co films show the I-V characteristics ascribed to cotunneling whose magnitudes are comparable to other molecular-based granular films. Furthermore, by considering the contribution of cotunneling on the magnitude of the TMR effect, it is successfully demonstrated that the tunnelling electrons generated at the interface between Co nanoparticles and a C$$_{60}$$-based matrix (C$$_{60}$$-Co compound) in the films have a significantly higher spin polarization (50-80%) than those in Co crystal and at the Al-oxide/Co interface. The present results clearly suggest that the high interfacial spin polarization is the most important cause of the large TMR effect in the granular C$$_{60}$$-Co films, in spite of the cotunneling-induced enhancement.

論文

Composition dependence of magnetic and magnetotransport properties in C$$_{60}$$-Co granular thin films

菅井 勇*; 境 誠司; 松本 吉弘; 楢本 洋*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅; 前田 佳均

Journal of Applied Physics, 108(6), p.063920_1 - 063920_7, 2010/09

 被引用回数:8 パーセンタイル:36.82(Physics, Applied)

Composition dependence of magnetic and magnetotransport properties in C$$_{60}$$Co$$_{x}$$ thin films exhibiting large magnetoresistance TMR effect was investigated in the Co composition range of x=8-20, where x denotes the number of Co atoms per C$$_{60}$$ molecule. The composition dependence of magnetic property revealed a structural transition from well-defined granular structures in the range of x=8-17 to magnetically and electronically coupled states of Co nanoparticles over x=17. As a result of the structural change, the MR behavior became different between the two composition regions separated at x=17. It is found that the zero-bias MR ratio and also the strength of the voltage dependence are in proportion to the charging energy to Co nanoparticles in the samples with well-defined granular structures. The present results indicate that the charging effect of Co nanoparticles plays an important role in the anomalously large MR effect of C$$_{60}$$-Co granular films.

論文

X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism in codeposited C$$_{60}$$-Co films with giant tunnel magnetoresistance

松本 吉弘; 境 誠司; 高木 康多*; 中川 剛志*; 横山 利彦*; 島田 敏宏*; 三谷 誠司*; 楢本 洋*; 前田 佳均

Chemical Physics Letters, 470(4-6), p.244 - 248, 2009/03

 被引用回数:17 パーセンタイル:54.64(Chemistry, Physical)

X線吸収分光(XAS)、及び磁気円偏光二色性(MCD)分光により巨大トンネル磁気抵抗(TMR)効果を示すC$$_{60}$$-Co薄膜の電子・スピン状態解析を行った。結果として薄膜中のC$$_{60}$$-Co化合物中に局在するスピン偏極状態(C$$_{60}$$分子の$$pi$$軌道とCo原子の3d軌道間の混成由来)の存在を明らかにした。また同局在スピンの温度に対する磁化方向の変化と、C$$_{60}$$-Co薄膜で観測された温度による磁気抵抗比の大きさの変化が良い一致を示した。これはC$$_{60}$$-Co化合物のスピン偏極状態がTMR効果発現に寄与していることを明確に示す結果である。

論文

Hydrothermal-method-grown ZnO single crystal as fast EUV scintillator for future lithography

中里 智治*; 古川 裕介*; 田中 桃子; 巽 敏博*; 錦野 将元; 山谷 寛*; 永島 圭介; 木村 豊秋*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; et al.

Journal of Crystal Growth, 311(3), p.875 - 877, 2009/01

 被引用回数:24 パーセンタイル:87.06(Crystallography)

水熱合成法により成長させた酸化亜鉛の、ニッケル様銀X線レーザー励起による発光の温度依存性を評価した。室温では発光のピーク386nm, 半値全幅15nmであったが、結晶の温度を25Kまで冷却するにつれて発光は短波長シフトし、波長幅も狭くなった。105Kでのストリーク像は寿命0.88nsと2.7nsの2成分で表すことができた。この発光寿命はリソグラフィーに関連した応用研究に用いるのに適切であり、ナノ秒程度の時間幅を持つレーザープラズマEUV光源の評価を行うのに十分な時間スケールである。

論文

ZnO as fast scintillators evaluated with Ni-like Ag laser

古川 裕介*; 田中 桃子; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 錦野 将元; 山谷 寛; 西村 博明*; 三間 圀興*; 鏡谷 勇二*; et al.

レーザー研究, 36(APLS), p.1028 - 1030, 2008/12

EUV領域の光学技術は、この波長領域の光が次世代リソグラフィーの光源として有望であることから盛んに研究されている。短パルス、高輝度のEUVレーザーはこの波長領域の物性研究を推進するのに適した光源である。ここでは、13.9nmのニッケル様銀EUV線レーザーを励起光源として用い、酸化亜鉛のシンチレーション特性について計測した結果を報告する。計測は、試料にEUVレーザーパルスを照射し、分光ストリークカメラを用いて発光の時間分解分光計測を行った。その結果、発光寿命3ns、中心波長380nm発光が観測され、酸化亜鉛がEUV用シンチレーターとして好適であることが見いだされた。

論文

Temperature dependence of scintillation properties for a hydrothermal-method-grown zinc oxide crystal evaluated by nickel-like silver laser pulses

古川 裕介*; 田中 桃子; 中里 智治*; 巽 敏博*; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 木村 豊秋; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; et al.

Journal of the Optical Society of America B, 25(7), p.B118 - B121, 2008/07

 被引用回数:24 パーセンタイル:74.95(Optics)

波長13.9nmのEUVレーザーを励起光源として用いた計測により、ZnOとGaNがこの波長領域で優れたシンチレーターであることが見いだされた。特に、ZnOは発光寿命が3nsと短く、380nm付近に明瞭な発光ピークを観測することができた。

論文

Evaluation of fast EUV scintillator using 13.9 nm X-ray laser

田中 桃子; 古河 裕之*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 鏡谷 勇二*; Ehrentraut, D.*; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 112(4), p.042058_1 - 042058_4, 2008/00

 被引用回数:1 パーセンタイル:58.25

EUV領域の光学技術はこの波長領域の光が次世代リソグラフィーの光源として有望であることから盛んに研究されている。効率的で高速のシンチレーターはキーデバイスの一つである。ここでは、13.9nmのEUVレーザーを用い、酸化亜鉛,窒化ガリウムのシンチレーション特性について計測した結果を報告する。計測は、試料にEUVレーザーパルスを照射し、分光ストリークカメラを用いて発光の時間分解分光観測を行った。その結果、酸化亜鉛で発光寿命3ns,中心波長380nm、窒化ガリウムでは発光寿命5ns,中心波長370nmの発光が確認された。このことから、シンチレーション物質としては酸化亜鉛の方がより好適であることが見いだされた。

論文

Hydrothermal method grown large-sized zinc oxide single crystal as fast scintillator for future extreme ultraviolet lithography

田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; 木村 豊秋; 古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; et al.

Applied Physics Letters, 91(23), p.231117_1 - 231117_3, 2007/12

 被引用回数:50 パーセンタイル:85.45(Physics, Applied)

短パルス極端紫外(EUV)レーザー光を用いてZnO結晶のEUV光に対する光応答を評価した。380nm付近のエキシトン発光の寿命は1.1nsであり、紫外励起の場合と同程度であった。この値は数ナノ秒程度の時間幅を持つEUVリソグラフィー用光源の評価を行うのに十分であり、ZnOがEUV領域までのシンチレーターとして有用であることを示している。

論文

Giant tunnel magnetoresistance in codeposited fullerene-cobalt films in the low bias-voltage regime

境 誠司; 菅井 勇; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅; 松本 吉弘; 楢本 洋*; Avramov, P.; 岡安 悟; 前田 佳均

Applied Physics Letters, 91(24), p.242104_1 - 242104_3, 2007/12

 被引用回数:30 パーセンタイル:73.93(Physics, Applied)

Magnetotransport properties in the low bias-voltage regime were investigated for co-deposited C$$_{60}$$-Co films. A giant tunnel magnetoresistance (MR) ratio ($$Delta$$$$R$$/$$R$$$$_{max}$$) of 80%, which is the highest in ferromagnetic metal/organic molecule systems, was found at low temperatures. The observed bias-voltage dependence of the MR ratio is expressed by an unusual exponential form, suggesting that the MR ratio of nearly 100% can be realized in the low bias-voltage limit.

論文

Magnetic and magnetotransport properties in nanogranular Co/C$$_{60}$$-Co film with high magnetoresistance

境 誠司; 薬師寺 啓*; 三谷 誠司*; 菅井 勇; 高梨 弘毅*; 楢本 洋*; Avramov, P.; Lavrentiev, V.*; 鳴海 一雅; 前田 佳均

Materials Transactions, 48(4), p.754 - 758, 2007/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:51.29(Materials Science, Multidisciplinary)

10-80%のトンネル磁気抵抗効果を示す交互蒸着法によるC$$_{60}$$-Co薄膜の磁気的性質を調べた。磁化特性の磁場及び温度への依存性について、Coナノ粒子に起因するブロッキング温度が約40Kの超常磁性が明らかになった。磁化応答は粒径分布を考慮したランジュバン関数で表され、それによりCoナノ粒子の平均粒径は3.1nm,粒径分布1nmと見積もられた。磁気的性質の測定結果に基づいて、C$$_{60}$$-Co薄膜の構造と磁気伝導現象の詳細を議論した。

論文

Tunnel magnetoresistance in Co nanoparticle/Co-C$$_{60}$$ compound hybrid system

境 誠司; 薬師寺 啓*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*; 楢本 洋; Avramov, P.; 鳴海 一雅; Lavrentiev, V.; 前田 佳均

Applied Physics Letters, 89(11), p.113118_1 - 113118_3, 2006/09

 被引用回数:58 パーセンタイル:86.98(Physics, Applied)

本論文では、Co-C$$_{60}$$ハイブリッド薄膜におけるスピン依存伝導について初めての結果を報告する。Co-C$$_{60}$$ハイブリッド薄膜は超高真空中でCoとC$$_{60}$$を交互に蒸着して作成したもので、Co-C$$_{60}$$化合物の母相中にCoナノ粒子が分散した状態であることが同定された。Co-C$$_{60}$$ハイブリッド薄膜は、印加バイアスに強く依存する特有なトンネル磁気抵抗効果を示し、磁気抵抗は低バイアス下で数10%であったが、高バイアス下では最大で80%に達することを見いだした。この磁気抵抗の大きさは、ナノグラニュラー薄膜の磁気抵抗効果として異常に大きな値である。磁気抵抗のバイアス依存性から、観測されたトンネル磁気抵抗効果はCo-C$$_{60}$$化合物の電子構造との関連が推察される。

報告書

重水均質系の臨界実験と解析; 20%濃縮ウラン重水反射体

弘田 実彌; 黒井 英雄; 後藤 頼男; 古橋 晃; 安野 武彦; 山本 研; 三谷 浩; 大部 誠; 一守 俊寛; 小山 謹二; et al.

JAERI 1034, 50 Pages, 1962/08

JAERI-1034.pdf:3.64MB

水性均質臨界実験装置が建設され、20%濃縮ウランの硫酸ウラニル重水溶液に、重水反射体を付した系について一連の臨界実験が行われた。溶液中の重水分子と$$^{235}$$U原子の比は炉心の直径に依存し、3600から800の範囲にあった。これらの系において熱中性子スペクトルの空間依存性が、Luを使用して積分法により研究された。熱外中性子スペクトルの1/$$E$$分布からのずれもまた、In, Au, Pd, Coを使用してカドミ比法により研究された。これらの系の理論的解析においては、速中性子の炉心からのもれ、及びもれと炉心での共鳴吸収との競争が重要な因子である。このため共鳴を逃れる確率が厳密に定義され、多群模型が使用され、群常数はGREULING GOERTZEL近似で計算されたスペクトルから決定された。理論的結果と実験的結果の間の一致は、摂動項を除外すれば満足なものである。すなわち、実効増倍率間の矛盾は1%以下であり、熱中性子束,In共鳴中性子束並びに速中性子束も理論的によく再現されている。炉心におけるカドミ比に関する一致は、炉心からの速中性子のもれが適切に取り扱われていることを示している。

口頭

Co-C60グラニュラー薄膜の構造と電磁気的特性

境 誠司; 薬師寺 啓*; 楢本 洋; 鳴海 一雅; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*

no journal, , 

本研究では、同時蒸着Co-C60混合膜について高Co濃度領域で生じるナノグラニュラー状態に着目して、それの磁気伝導性について研究を行ってきた。これまでの研究で、約600K以上の焼鈍により半導体のCo-C60化合物が高絶縁性のC60に分解すると、比較的高温(77K)までCoナノ粒子間のトンネル伝導による磁気電導性が発現し、粒子の帯電効果による非線形I-V特性が観測されることを見いだしたが、得られた磁気抵抗は1%以下であった。一方、最近の理論計算でC60や単層炭素ナノチューブと遷移金属原子が共有結合した系についてバルク状態の磁性金属より著しく大きなスピン分極の発現が予言されており、本系のスピン輸送材料としての有用性が期待される。これまでに観測された小さな磁気抵抗の原因として、熱分解した後のC60母相中に残存するCo原子等によるスピン散乱やCoナノ粒子-C60界面状態の不適正を推測している。本講演では、前者による可能性を検証する目的で新たに作成した交互蒸着法によるCo-C60混合薄膜について、純C60母相と数nm径のCoナノ粒子から成るグラニュラー状態が生じることや、同時/交互蒸着Co-C60薄膜の磁気伝導性の比較,成膜温度による変化について報告する。

口頭

グラニュラーCo/Co-C$$_{60}$$ハイブリッド膜のトンネル磁気伝導

境 誠司; 菅井 勇; 薬師寺 啓*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*; 楢本 洋; Avramov, P.; 鳴海 一雅; 前田 佳均

no journal, , 

交互蒸着法で作成したCo-C$$_{60}$$混合体について新たに見いだした、Co/Co-C$$_{60}$$ハイブリッド膜の生成とバイアスに強く依存するトンネル磁気伝導現象について報告する。Co-C$$_{60}$$混合体薄膜(100nm厚)は、超高真空中でCoとC$$_{60}$$をMgO(001)基板上に交互蒸着して作成した。ラマンスペクトルと磁化曲線の解析から、Coナノ粒子(数nm径)がCo-C$$_{60}$$化合物(ConC$$_{60}$$:n=5)中に分散したグラニュラーCo/Co-C$$_{60}$$膜の生成が明らかになった。Coナノ粒子(平均粒径3.1nm)を12体積%の割合で含むCo/Co-C$$_{60}$$膜について、低バイアス領域でのトンネル伝導度と磁気抵抗はバイアス電圧によらず一定で、2K, 10kOeでの磁気抵抗は26%であった。これは、Co-C$$_{60}$$化合物をバリア層とするCoナノ粒子間の自由電子のスピン依存トンネルに起因できる。一方、高バイアス領域では強い電圧依存性が観測され、10K以下での磁気抵抗は最大50-80%に達した。

口頭

Tunneling magnetotransport in hybrid system of cobalt and C$$_{60}$$

境 誠司; 菅井 勇; 薬師寺 啓*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*; 楢本 洋; Avramov, P.; 鳴海 一雅; 前田 佳均

no journal, , 

最近、同時蒸着及び交互蒸着法によりCo-C$$_{60}$$化合物中にCoナノ粒子が分散したナノグラニュラー薄膜が得られることを見いだした。これまでに、交互蒸着法で作成したナノグラニュラー薄膜が印加バイアスに強く依存する巨大なトンネル磁気抵抗(TMR)効果を示すことを明らかにした。本研究では、同時蒸着法で作成したCo-C$$_{60}$$ナノグラニュラー薄膜の磁気伝導性の評価を行ったので報告する。同時蒸着Co-C$$_{60}$$膜も、交互蒸着薄膜と類似のTMR効果を生じることが明らかになった。磁気抵抗は、印加電圧に強い依存性を示し高バイアス領域で約50%(10K以下)に達した。交互蒸着薄膜で明確でなかった新しい知見として、低バイアス領域においても磁気抵抗のバイアス依存性が観測され、特にバイアス電圧が低い領域でも磁気抵抗が増大することがわかった。講演では、ラマン分光などの測定結果を踏まえて、作成法に依存する微視的構造とTMR特性の関連を議論する。

口頭

ナノグラニュラーCo/C60-Co薄膜のトンネル磁気抵抗効果

境 誠司; 菅井 勇*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅*; 楢本 洋*; Avramov, P.; 岡安 悟; 鳴海 一雅; 前田 佳均

no journal, , 

塚越らの先駆的研究以来、新しいスピン輸送材料として有機分子と遷移金属のハイブリッド材料が注目されている。昨年、われわれは交互蒸着法で作成したナノグラニュラーCo/C60-Co薄膜が最大80%のトンネル磁気抵抗を示すことを見いだした。本報では、Coナノ粒子の分布が均質的な同時蒸着法で作成したナノグラニュラーCo/C60-Co薄膜の磁気抵抗効果について報告する。同薄膜の磁気抵抗効果について、印加電圧に依存して磁気抵抗が大きく増減することが見いだされ、低/高電圧側での値はそれぞれ50%以上/80%に達した。本現象は単純なスピン分極率の効果では説明できず、C60-Co化合物領域に起因する増長メカニズムの関与が推察される。

口頭

EUVレーザー励起によるZnOの時間分解発光スペクトル

古川 裕介*; 村上 英利*; 斎藤 繁喜*; 猿倉 信彦*; 西村 博明*; 三間 圀興*; 田中 桃子; 錦野 将元; 山谷 寛; 永島 圭介; et al.

no journal, , 

酸化亜鉛(ZnO)は紫外領域での次世代発光材料として注目されている。本研究では、短パルス極端紫外(EUV)レーザー光を用いてZnO結晶のEUV光に対する光応答を評価した。真空チャンバー内に置いたZnO結晶にEUVレーザー光($$lambda$$=13.9nm)を照射し、ZnOからの発光スペクトルと時間プロファイルを、分光器を組合せたストリークカメラを用いて測定した。UVレーザー光($$lambda$$=351nm)によって励起した場合のZnOからの発光スペクトルとその時間プロファイルについても同じ測定条件の下で測定した。EUVレーザー励起の発光寿命は、2.6nsであり、UVレーザー励起の場合は2.8nsであった。このEUVレーザー光とUVレーザー光に対するZnOの一様な光応答は、ZnOがUV領域からEUV領域までのシンチレーターとして有用であることを示している。

口頭

フラーレン-コバルト薄膜の磁気抵抗効果と構造

境 誠司; 菅井 勇; 三谷 誠司*; 松本 吉弘; 高梨 弘毅; 楢本 洋*; 岡安 悟; 前田 佳均

no journal, , 

C60-Co薄膜の構造について、ラマンスペクトルの解析と電気/磁気的特性から、C60-Co化合物中にCoナノ粒子が平均2nm間隔で分散した状態であることがわかった。C60-Co薄膜の磁気抵抗効果について、磁気抵抗率が電圧の増大とともに減少したのち増大するという特異な依存性が観測された。ここでの電圧範囲をCoナノ粒子間の電圧ドロップに換算すると0-数mVが見積もられる。トンネル接合間のわずかな電圧変化で磁気抵抗が著しく増減する現象は本系で初めて見いだされた。ゼロバイアス付近の磁気抵抗は、スピン分極率の効果で説明できる上限値50%(分極率100%)より著しく大きく、これは、Coナノ粒子/C60-Co化合物界面での著しいスピン分極や電圧に依存する増減の効果以外の磁気抵抗の増長機構の存在を示唆する。

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