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論文

Biosurface properties and lead adsorption in a clone of ${it Sphagnum palustre}$ (Mosses); Towards a unified protocol of biomonitoring of airborne heavy metal pollution

Di Palma, A.; Gonz$'a$lez, A. G.*; Adamo, P.*; Giordano, S.*; Reski, R.*; Pokrovsky, O. S.*

Chemosphere, 236, p.124375_1 - 124375_9, 2019/12

https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.124375
 被引用回数：13 パーセンタイル：40.84(Environmental Sciences)

In this work we used field- and laboratory-grown S. palustre moss treated by EDTA and devitalized by oven drying, to elaborate a consistent procedure of metal and proton adsorption on moss surfaces and a biomonitoring protocol using cloned moss. Devitalization and EDTA treatments did not produce any measurable difference in terms of H$$^{+}$$ and Pb$$^{2+}$$ adsorption capacities of moss surfaces. Therefore, in view of the use of S. palustre clone for biomonitoring purposes, we recommend devitalization as unique treatment to perform with the aim to preserve the biomaterial before and after its exposure in bags.

論文

Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) at the Japan Proton Accelerator Research Complex, 2; Neutron scattering instruments

中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.

Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12

https://doi.org/10.3390/qubs1030009

J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。

論文

Evolution of laser induced electromagnetic postsolitons in multi-species plasma

Liu, Y.*; Klimo, O.*; Esirkepov, T. Z.; Bulanov, S. V.; Gu, Y.*; Weber, S.*; Korn, G.*

Physics of Plasmas, 22(11), p.112302_1 - 112302_8, 2015/11

AA2015-0755.pdf:5.0MB

https://doi.org/10.1063/1.4935303
 被引用回数：3 パーセンタイル：12.55(Physics, Fluids & Plasmas)

Using particle-in-cell computer simulations we have studied the electromagnetic relativistic soliton formation in the underdense multi-species plasmas irradiated by high power laser radiation. It has been shown that in a multi-species plasma the light ion acceleration is quite efficient.

論文

Fast magnetic field annihilation driven by two laser pulses in underdense plasma

Gu, Y. J.*; Klimo, O.*; Kumar, D.*; Bulanov, S. V.; Esirkepov, T. Z.; Weber, S.*; Korn, G.*

Physics of Plasmas, 22(10), p.103113_1 - 103113_9, 2015/10

AA2015-0547.pdf:4.08MB

https://doi.org/10.1063/1.4933408
 被引用回数：10 パーセンタイル：41.44(Physics, Fluids & Plasmas)

The magnetic field generated by the laser pulses annihilates in a current sheet formed between the pulses. Magnetic field energy is converted to an inductive longitudinal electric field, which efficiently accelerates the electrons of the current sheet. This new regime of collision less relativistic magnetic field annihilation with a timescale of tens of femtoseconds can be extended to near-critical and overdense plasma with the ultra-high intensity femtosecond laser pulses.

論文

Neutron diffraction of ice and water in hydrogels

関根 由莉奈; 小林 理気*; Chi, S.*; Fernandez-Baca, J. A.*; 鈴谷 賢太郎; 藤崎 布美佳*; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 深澤 倫子*; 山内 宏樹; et al.

JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.033009_1 - 033009_6, 2015/09

https://doi.org/10.7566/JPSCP.8.033009

ハイドロゲル中の水の構造や特性を調べるため、100-300Kにおける低含水率のポリN,N,-ジメチルアクリルアミドハイドロ(PDMAA)ゲルの中性子回折パターンを測定した。低温下で観察されたブロードな回折パターンは昇温過程において変化し、220Kにおいて鋭いピークが観察された。これらの回折パターンを解析することにより、低含水率のゲル中には低温下でアモルファス氷が存在し、それらは昇温と共に立方晶氷, 六方晶氷に変化することを明らかにした。

論文

Spin-chirality-driven ferroelectricity on a perfect triangular lattice antiferromagnet

三田村 裕幸*; 綿貫 竜太*; 金子 耕士; 小野崎 紀道*; 天羽 祐太*; 橘高 俊一郎*; 小林 理気*; 志村 恭通*; 山本 勲*; 鈴木 和也*; et al.

Physical Review Letters, 113(14), p.147202_1 - 147202_5, 2014/10

https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.147202
 被引用回数：27 パーセンタイル：77.54(Physics, Multidisciplinary)

Magnetic field ($$B$$) variation of the electrical polarization $$P$$$$_{c}$$ ($${parallel}$$c) of the perfect triangular lattice antiferromagnet RbFe (MoO$$_4$$)$$_2$$ is examined up to the saturation point of the magnetization for B$${perp}c$$. $$P$$$$_{c}$$ is observed only in phases for which chirality is predicted in the in-plane magnetic structures. No strong anomaly is observed in $$P$$$$_{c}$$ at the field at which the spin modulation along the c axis exhibits a discontinuity to the commensurate state. These results indicate that ferroelectricity in this compound originates predominantly from triangular-spin chirality. The obtained field-temperature phase diagrams of ferroelectricity well agree with those theoretically predicted for the spin chirality of a Heisenberg spin triangular lattice antiferromagnet.

論文

Atomic structure and physical properties of fused porphyrin nanoclusters

Avramov, P. V.*; Kuzubov, A. A.*; 境 誠司; 大伴 真名歩*; 圓谷 志郎; 松本 吉弘*; Eleseeva, N. S.*; Pomogaev, V. A.*; 楢本 洋*

Journal of Porphyrins and Phthalocyanines, 18(7), p.552 - 568, 2014/07

https://doi.org/10.1142/S1088424614500291
 被引用回数：1 パーセンタイル：4.94(Chemistry, Multidisciplinary)

A wide variety of planar and curved fused porphyrin/metalloporphyrin nanoclusters have been studied at the LC-GGA DFT level. It was found that curved and hollow-caged 0D and 1D nanoclusters are metastable and bear unique atomic and electronic structure and mechanical properties. Under different types of mechanical loads the nanoclusters display ultrastrong and superelastic properties. The curvature of the hollow cage nanoclusters leads to the redistribution of the metal d states near the Fermi level. The extremely high spin states allow one to use Fe-porphyrin nanoclusters as molecular supermagnets and logic quantum gates for holonomic quantum computations.

論文

Contact-induced spin polarization of monolayer hexagonal boron nitride on Ni(111)

大伴 真名歩; 山内 泰*; Kuzubov, A. A.*; Eliseeva, N. S.*; Avramov, P.*; 圓谷 志郎; 松本 吉弘; 楢本 洋*; 境 誠司

Applied Physics Letters, 104(5), p.051604_1 - 051604_4, 2014/02

https://doi.org/10.1063/1.4863324
 被引用回数：12 パーセンタイル：44.73(Physics, Applied)

六方晶窒化ホウ素(h-BN)はグラフェン・スピントロニクスのトンネルバリア材料として有望視されている。本研究ではスピン偏極準安定ヘリウム脱励起分光法(SPMDS)を用いて、Ni(111)上の単層h-BNのスピン分解バンド構造を調べた。SPMDSの最表面敏感性により、Ni 3$$d$$ピークの重複を受けずに部分的に占有されたギャップ内順位を検出できた。さらにこのギャップ内順位は大きなスピン偏極を持ち、Niの多数スピン側に偏極していることが示された。この正のスピン偏極は、h-BN/Ni(111)界面における$$pi$$-$$d$$軌道混成によるものであると帰属できた。

論文

Magnetic structure and electromagnetic properties of LnCrAsO with a ZrCuSiAs-type structure (Ln = La, Ce, Pr, and Nd)

Park, S.-W.*; 溝口 拓*; 樹神 克明; 社本 真一; 大友 季哉*; 松石 聡*; 神谷 利夫*; 細野 秀雄*

Inorganic Chemistry, 52(23), p.13363 - 13368, 2013/12

https://doi.org/10.1021/ic401487q
 被引用回数：35 パーセンタイル：83.45(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

We report the synthesis, structure, and electromagnetic properties of Cr-based layered oxyarsenides LnCrAsO (Ln = La, Ce, Pr, and Nd) with a ZrCuSiAs-type structure. All LnCrAsO samples showed metallic electronic conduction. Electron doping in LaCrAsO by Mnsubstitution for the Cr sites gave rise to a metal-insulator transition. Analysis of powder neutron diffraction data revealed that LaCrAsO had Gtype antiferromagnetic (AFM) ordering, i.e., a checkerboard-type AFM ordering in the CrAs plane and antiparallel spin coupling between the adjacent CrAs planes, at 300 K with a large spin moment of 1.57 $$mu_B$$ along the c axis. The magnetic susceptibility of LaCrAsO was very small (on the order of 10$$^{-3}$$ emu/mol) and showed a broad hump at $$sim$$550 K. First-principles density functional theory calculations of LaCrAsO explained its crystal structure and metallic nature well, but could not replicate the antiparallel spin coupling between the CrAs layers. The electronic structure of LaCrAsO is discussed with regard to those of related compounds LaFeAsO and LaMnAsO.

論文

In-beam fissio study at JAEA for heavy element synthesis

西尾 勝久; 池添 博; Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; 有友 嘉浩*; Comas, V. F.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Heinz, S.*; Heredia, J. A.*; He${ss}$berger, F. P.*; et al.

AIP Conference Proceedings 1524, p.68 - 72, 2013/04

https://doi.org/10.1063/1.4801679
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Physics, Nuclear)

Fission fragment mass and kinetic energies distributions were measured in the heavy-ion induced reactions using $$^{238}$$U target nucleus at the energies around the Coulomb barrier. We observed strong variation of the fragment mass distribution with incident energy, which was explained by an energy dependence of the probabilities for fusion and quasifission. A calculation based on a fluctuation-dissipation model was carried out to determine the fusion probability in the reactions of $$^{30}$$Si+$$^{238}$$U and $$^{34}$$S+$$^{238}$$U. The fusion probabilities were consistent with those determied from the evaporation residue cross sections for both reactions, showing that in-beam fission measurement and analysis can give a reasonable estimation for the cross sections to produce super-heavy nuclei. We also discss the results for in-beam fission measurement of $$^{48}$$Ca+$$^{238}$$U.

論文

Contact-induced spin polarization in graphene/$$h$$-BN/Ni nanocomposites

Avramov, P.; Kuzubov, A. A.*; 境 誠司; 大伴 真名歩; 圓谷 志郎; 松本 吉弘; 楢本 洋*; Eliseeva, N. S.*

Journal of Applied Physics, 112(11), p.114303_1 - 114303_10, 2012/12

https://doi.org/10.1063/1.4767134
 被引用回数：18 パーセンタイル：57.51(Physics, Applied)

Atomic and electronic structure of graphene/Ni(111), $$h$$-BN/Ni(111) and graphene/$$h$$-BN/Ni(111) nanocomposites with different numbers of graphene and $$h$$-BN layers and in different mutual arrangements of graphene/Ni and $$h$$-BN/Ni at the interfaces was studied using LDA/PBC/PW technique. For the sake of comparison, corresponding graphene, $$h$$-BN and graphene/$$h$$-BN structures without the Ni plate were calculated using the same technique. It was suggested that C-$$top$$:C-$$fcc$$ and N-$$top$$:B-$$fcc$$ configurations are energetically favorable for the graphene/Ni and $$h$$-BN/Ni interfaces, respectively. The Ni plate was found to induce a significant degree of spin polarization in graphene and $$h$$-BN caused by direct exchange interactions of the electronic states located on different fragments.

論文

Fusion probabilities in the reactions $$^{40,48}$$Ca + $$^{238}$$U at energies around the Coulomb barrier

西尾 勝久; 光岡 真一; 西中 一朗; 牧井 宏之; 若林 泰生*; 池添 博; 廣瀬 健太郎*; 大槻 勤*; 有友 嘉浩*; Hofmann, S.*

Physical Review C, 86(3), p.034608_1 - 034608_6, 2012/09

https://doi.org/10.1103/PhysRevC.86.034608
 被引用回数：92 パーセンタイル：95.85(Physics, Nuclear)

Fission cross sections and fission fragment mass distributions were measured in the reactions of $$^{40}$$Ca + $$^{238}$$U and $$^{48}$$Ca + $$^{238}$$U at energies around the Coulomb barrier. Fusion probabilities were calculated based on the fluctuation dissipation model. The measured mass distributions for both reactions showed an asymmetric shape at low incident energies, whereas the distribution changed to a flat shape at higher energies. The variation of the mass distribution is explained by a change of the ratio between fusion and qasifission with nuclear orientation. The calculation reproduced the mass distributions and their energy dependence. The trajectories for fusion-fission were used to determine the fusion probability. Fusion probabilities for both reactions are identical as function of the center-of-mass energy, but they differ when plotted as function of the excitation energy. The calculated evaporation residue cross sections for the reaction $$^{48}$$Ca + $$^{238}$$U using a statistical model showed that sub-barrier fusion reaction can be applied to form the element 112.

論文

Erosion of $$N$$=20 shell in $$^{33}$$Al investigated through the ground-state electric quadrupole moment

島田 健司*; 上野 秀樹*; Neyens, G.*; 旭 耕一郎*; Balabanski, D. L.*; Daugas, J. M.*; Depuydt, M.*; De Rydt, M.*; Gaudefroy, L.*; Gr$'e$vy, S.*; et al.

Physics Letters B, 714(2-5), p.246 - 250, 2012/08

https://doi.org/10.1016/j.physletb.2012.07.030
 被引用回数：7 パーセンタイル：39.81(Astronomy & Astrophysics)

中性子過剰核における魔法数消滅の研究を目的として、フランスGANIL研究所にて、ベータNMR法を用いて中性子過剰核$$^{33}$$Alの電気的四重極モーメント($$Q$$モーメント)の測定を行った。得られた$$Q$$モーメントの値の絶対値は、133(18)$$e$$mbとなった。この実験値を殻模型及び粒子・振動結合模型の二つの理論模型の値と比較した。その結果、中性子数20の閉殻構造消失を考慮に入れていない従来の殻模型計算では、$$Q$$モーメントを過小評価する一方、魔法数消滅を考慮に入れた大規模殻模型計算では実験値を正しく再現した。同様の値が、中性子数20の閉殻構造消失を考慮に入れた粒子・振動結合模型でも得られた。その結果、中性子20の閉殻構造は$$^{33}$$Al核でも相当程度消失していることが判明した。

論文

Quantitative measurement of hard X-ray spectra for high intensity laser produced plasma

Zhang, Z.*; 西村 博明*; 波元 拓哉*; 藤岡 慎介*; 有川 安信*; 錦野 将元; 河内 哲哉; 匂坂 明人; 細田 裕計*; 織茂 聡; et al.

Review of Scientific Instruments, 83(5), p.053502_1 - 053502_5, 2012/05

https://doi.org/10.1063/1.4717677
 被引用回数：18 パーセンタイル：60.26(Instruments & Instrumentation)

ラウエ分光器を用いて17-77keVまでのレーザープラズマからの特性X線の定量計測を行った。ラウエ分光器では信号強度や露光時間によって検出器としてCSI蛍光体にCCDカメラかイメージングプレートのどちらかを選択して用いることができる。別の構成された計測器を用いたレーザープラズマX線及び、放射性同位体を用いてラウエ分光器の絶対感度較正を行った。実験におけるラウエ結晶からの積算反射率は、X線回折コードを用いた計算結果とよく一致していることがわかった。このラウエ分光器を用いた定量計測の結果から特性X線発生のための入射レーザーエネルギーから高速電子への変換効率について議論する。

論文

Complementary characterization of radioactivity produced by repetitive laser-driven proton beam using shot-to-shot proton spectral measurement and direct activation measurement

小倉 浩一; 静間 俊行; 早川 岳人; 余語 覚文; 西内 満美子; 織茂 聡; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 森 道昭; 桐山 博光; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 51(4), p.048003_1 - 048003_2, 2012/04

https://doi.org/10.1143/JJAP.51.048003
 被引用回数：2 パーセンタイル：8.46(Physics, Applied)

繰り返し動作(1Hz)可能な高強度レーザーを用いて高エネルギーのプロトンを発生した。そのプロトンをリチウムターゲットに照射し、$$^{7}$$Li(p,n)$$^{7}$$Be反応を起こした。反応によって生成した$$^{7}$$BeをGe半導体検出器を用いて測定した。その結果、1.7$$pm$$0.2Bqが生成したことがわかった。一方、生成したプロトンのスペクトルを飛行時間法を用いて測定し、放射化断面積を用いて放射化量を評価した。その結果、1.6$$pm$$0.3Bqが得られた。誤差範囲で一致した。そこで、われわれは、レーザー駆動粒子線を用いて放射化反応を起こさせる場合、反応量を飛行時間法でレーザーショットごとにモニターする方法を提案する。

報告書

Status of international cooperation in nuclear technology on testing/research reactors between JAEA and INP-NNC

河村 弘; Chakrov, P.*; 土谷 邦彦; Gizatulin, S.*; 竹本 紀之; Chakrova, Y.*; 木村 明博; Ludmila, C.*; 谷本 政隆; Asset, S.*; et al.

JAEA-Review 2011-042, 46 Pages, 2012/02

JAEA-Review-2011-042.pdf:2.69MB

カザフスタン共和国の国立原子力センター(NNC)と日本原子力研究開発機構(JAEA)との原子力科学分野における研究開発協力のための実施取決め(試験研究炉に関する原子力技術)に基づき、4項目の特定協力課題を2009年6月から実施している。4つの特定協力課題は、(1)中性子照射場における計測機器の国際標準化、(2)RI製造に関する照射技術、(3)試験研究炉で使用するベリリウム製反射体の長寿命化、及び(4)シリコン半導体製造に関する技術であり、情報交換、人員派遣及び共同実験を行っている。本報告書は、これら4つの協力課題についてWWR-K炉を用いた照射技術開発の現状と今後の計画についてまとめたものである。

論文

Investigation of fission properties and evaporation residue measurement in the reactions using $$^{238}$$U target nucleus

西尾 勝久; 池添 博; Hofmann, S.*; Ackermann, D.*; Antalic, S.*; 有友 嘉浩; Comas, V. F.*; D$"u$llmann, Ch. E.*; Gorshkov, A.*; Graeger, R.*; et al.

EPJ Web of Conferences, 17, p.09005_1 - 09005_4, 2011/10

https://doi.org/10.1051/epjconf/20111709005
 被引用回数：1 パーセンタイル：46.63(Physics, Nuclear)

Fission fragment mass distributions after full momentum transfer of the projectile were measured in the reactions using a $$^{238}$$U target nucleus bombarded by $$^{30}$$Si, $$^{31}$$P, $$^{34,36}$$S, $$^{40}$$Ar, $$^{40,48}$$Ca projectiles. We observed a strong variation of the distribution as function of bombarding energy. The results were interpreted by the effects of nuclear deformation of the target nucleus on the competition between fusion and quasifission. The symmetric fission includes fusion-fission, wheres as the asymmetric fission represents quasifission. The fusion probabilities were determined with the help of fluctuation-dissipation model. The estimated evaporation residue cross sections ($$^{263,264}$$Sg and $$^{267,268}$$Hs) produced in $$^{30}$$Si + $$^{238}$$U and $$^{34}$$S+$$^{238}$$U reproduced the experimental data.

論文

Efficient multi-keV X-ray generation from a high-Z target irradiated with a clean ultra-short laser pulse

Zhang, Z.*; 錦野 将元; 西村 博明*; 河内 哲哉; Pirozhkov, A. S.; 匂坂 明人; 織茂 聡; 小倉 浩一; 余語 覚文; 岡野 泰彬*; et al.

Optics Express (Internet), 19(5), p.4560 - 4565, 2011/02

https://doi.org/10.1364/OE.19.004560
 被引用回数：19 パーセンタイル：65.18(Optics)

近年の超高強度レーザー技術の進展により、高輝度の単色X線パルスの発生が実現している。そこで高コントラスト超高強度フェムト秒レーザーパルスによるモリブデンと銀平板ターゲットを用いた高効率K殻特性X線発生実験を行った。Mo 17keVとAg 22keVのX線発生効率の絶対値の計測を行い、これまでの理論予測値と同じ程度の高効率でX線が発生していることを確認した。

論文

Prompt in-line diagnosis of single bunch transverse profiles and energy spectra for laser-accelerated ions

榊 泰直; 西内 満美子; 堀 利彦; Bolton, P.; 余語 覚文; 片桐 政樹*; 小倉 浩一; 匂坂 明人; Pirozhkov, A. S.; 織茂 聡; et al.

Applied Physics Express, 3(12), p.126401_1 - 126401_3, 2010/11

https://doi.org/10.1143/APEX.3.126401
 被引用回数：10 パーセンタイル：39.17(Physics, Applied)

これまで、レーザー駆動型粒子線加速実験においては、ビーム診断手法にCR39という固体飛跡検出器を用いることが一般的であった。しかし、固体検出器は実時間性を持たない検出器であるために、不安定なプラズマから粒子が発生するメカニズムの解明においては、その不安定性がレーザーに依存するものか、プラズマ自身が持つものなのかが1ショットごとに分析できなかった。そこで、それらの問題を解決するために、蛍光膜モニタを使った加速粒子のビーム形状とTOF法によるエネルギー分布を1ショットごとに観測できるシステムを構築した。この構築には、原子力機構が開発したPHITSコードを用いて、その設計性能の高さ及び、診断解析への有効性を示している。

論文

Monochromatic X-ray emission from laser produced plasma with a clean ultra-short laser pulse

Zhang, Z.*; 錦野 将元; 西村 博明*; 河内 哲哉; 匂坂 明人; 織茂 聡; 小倉 浩一; Pirozhkov, A. S.; 余語 覚文; 岡野 泰彬*; et al.

レーザー研究, 38(9), p.698 - 701, 2010/09

https://ci.nii.ac.jp/naid/10026690872

超高強度レーザーによる高輝度単色X線光源の実現のためにはX線光子発生についての発生機構解明と高効率かを図っていく必要がある。そこで、高コントラスト高強度超短パルスレーザーを用いた銅ターゲットからのK殻特性X線の高効率発生について実験的研究を行った。高コントラストレーザー照射により従来の実験結果よりも高いX線の変換効率を得た。

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