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論文

Neutron-induced damage simulations; Beyond defect production cross-section, displacement per atom and iron-based metrics

Sublet, J.-Ch.*; Bondarenko, I. P.*; Bonny, G.*; Conlin, J. L.*; Gilbert, M. R.*; Greenwood, L. R.*; Griffin, P. J.*; Helgesson, P.*; 岩元 洋介; Khryachkov, V. A.*; et al.

European Physical Journal Plus (Internet), 134(7), p.350_1 - 350_50, 2019/07

核データを用いた原子核反応については、放射線照射を受けた材料のカスケード損傷による欠陥生成の起点となる。そのため、欠陥生成の指標となる一次はじき出し原子(PKA)、PKAの損傷エネルギー及び原子あたりのはじき出し数(DPA値)の導出において、原子核反応を正確に考慮することが重要となる。ここで、原子核反応を考慮した欠陥生成の評価手法(メトリクス)を用いることで、照射材料中の個々の欠陥やクラスタ化した欠陥のマクロな挙動をシミュレーションすることが可能となる。より具体的には、原子炉, 核融合, 加速器, 核医学, 宇宙分野等の様々な分野において、照射条件(入射粒子, 入射エネルギー, 材料等)に対応した損傷評価が可能となる。本論文は、核反応及び損傷エネルギーに関する最近の理論と進展をレビューするとともに、欠陥生成量を導出する際の核データにおける誤差の伝播、分子動力学に基づいた損傷計算等について述べる。

論文

Residual stresses in steel rod with collar formed by partial diameter-enlarging technique

福田 晃二郎*; 友田 陽*; Harjo, S.; Gong, W.*; Woo, W.*; Seong, B. S.*; 桑原 義孝*; 生田 文昭*

Materials Science and Technology, 33(2), p.172 - 180, 2017/01

Residual stress distribution in a carbon steel component with collar manufactured by partial diameter-enlarging (PDE) process was evaluated using the angular dispersion and time-of-flight neutron diffraction methods in the interior and X-ray diffraction method at the surface of the collar. The residual stresses in the PDE specimen were smaller compared with those of a specimen with the similar shape and dimension made by a simple compression (SC) process. The hoop residual stress varied from -98 to 2 MPa around the circumference at the surface of the collar in the PDE specimen, whereas it was nearly constant in the SC one. The residual stresses in the central region of the both specimens were nearly in a hydrostatic compressive stress condition.

論文

The Key role of vibrational entropy in the phase transitions of dithiazolyl-based bistable magnetic materials

Vela, S.*; Mota, F.*; Deumal, M.*; 水津 理恵*; 珠玖 良昭*; 水野 麻人*; 阿波賀 邦夫*; 志賀 基之; Novoa, J.*; Ribas-Arino, J.*

Nature Communications (Internet), 5, p.4411_1 - 4411_9, 2014/07

近年、同じ熱力学的条件下で二つの安定状態を有する特性のもつ新しい有機ラジカル材料が注目を集めている。なかでも、中性のラジカルであるTTTAは室温下でヒステリシス性のスピン相転移を起こすジチアゾリル系の化合物として知られている。その機構を解明するため、第一原理分子動力学シミュレーションを行ったところ、重層構造をもったTTTA分子の単位がペアで交換する動力学が見られた。これが振動エントロピーの変化に大きな役割を果たし、相転移の引き金になっていることが明らかになった。

論文

High-tech composites to ancient metals

Zhang, S. Y.*; Godfrey, E.*; Kockelmann, W.*; Paradowska, A.*; Bull, M. J.*; Korsunsky, A. M.*; Abbey, B.*; 徐 平光; 友田 陽*; Liljedahl, D.*; et al.

Materials Today, 12(7-8), p.78 - 84, 2009/07

 被引用回数:15 パーセンタイル:47.36

中性子回折は格子面間隔の精密評価に基づいて結晶材料内部の弾性歪みを直接測定できる。無材料除去のままで実際部品の内部組織や変形因子の変化などを非破壊測定的に評価するため、この技術は現代工程材料の設計や古代器物の材料考古学などの分野に特に有効である。本文はISIS核破砕型パルス中性子源に備えたEngin-X中性子回折装置における多数代表性試験研究にめぐって、中性子回折技術は材料科学の深入解明から産業への実際利用まで有効な基礎実験手法であることを示した。

論文

Materials structure and strain analysis using time-of-flight neutron diffraction

Zhang, S. Y.*; Godfrey, E.*; Abbey, B.*; 徐 平光; 友田 陽*; Liljedahl, D.*; Zanellato, O.*; Fitzpatrick, M.*; Kelleher, J.*; Siano, S.*; et al.

Proceedings of World Congress on Engineering 2009, Vol.2, p.1412 - 1419, 2009/00

核破砕ソースからのパルス中性子ビームを用いた中性子回折や中性子イメージング技術による材料評価の多数の可能性を紹介した。具体的には、高温動的フェライト変態,航空複合結構件の低温残留応力,溶接部残留応力に及ぼす溶接手順の影響,飛行機エンジン・ニッケル合金部件の摩擦溶接応力の分析,古代青銅芸術品への応力分析の応用及び中性子応力イメージングなどの事例を紹介した。

論文

Measurement of the spin and magnetic moment of $$^{23}$$Al

小澤 顕*; 松多 健策*; 長友 傑*; 三原 基嗣*; 山田 一成*; 山口 貴之*; 大坪 隆*; 百田 佐多夫*; 泉川 卓司*; 炭竃 聡之*; et al.

Physical Review C, 74(2), p.021301_1 - 021301_4, 2006/08

 被引用回数:35 パーセンタイル:10.58(Physics, Nuclear)

理化学研究所のリングサイクロトロンで、陽子過剰核$$^{23}$$Alの${it g}$因子を初めて測定した。実験的に測定された${it g}$因子の絶対値は、1.557$$pm$$0.088と決められた。この原子核は、鏡像核$$^{23}$$Neのエネルギー準位から見ると、基底状態は1/2$$^{+}$$もしくは5/2$$^{+}$$と考えられる。決められた${it g}$因子と殻模型計算による${it g}$因子との比較から1/2$$^{+}$$は明らかに否定されるため、基底状態のスピンは5/2$$^{+}$$と与えられた。これまで、$$^{23}$$Alは陽子ハロー構造のため、1/2$$^{+}$$状態が基底状態になる可能性が議論されてきたが、この実験により少なくとも基底状態にハロー構造が存在しないことがはっきりした。また、$$^{23}$$Neの磁気モーメントの実験値から、$$^{23}$$Alの基底状態におけるアイソスカラー固有スピンの期待値が求められるが、その値は$$^9$$Cのように異常な値を示さず、正常であることがわかった。

論文

Precision hfs of $$^{126}$$Cs($$T$$$$_{1/2}$$ = 1.63 m) by ABMR

Pinard, J.*; Duong, H. T.*; Marescaux, D.*; Stroke, H. H.*; Redi, O.*; Gustafsson, M.*; Nilsson, T.*; Matsuki, S.*; 岸本 泰明*; Kominato, K.*; et al.

Nuclear Physics A, 753(1-2), p.3 - 12, 2005/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:67.05(Physics, Nuclear)

磁場が原子核内で有限な分布を持つと超微細構造異常(ボーア ワイスコップ効果)が生じる。この効果を系統的に調べるためには、超微細構造定数と核磁気モーメントを系統的に高い精度で求める必要がある。本研究では、不安定核の超微細構造定数の精密測定のために、オンライン-レーザー光ポンピング原子線磁気共鳴装置を開発し、$$^{126}$$Cs($$T$$$$_{1/2}=1.63$$m)の基底状態6s$$^2$$S$$_{1/2}$$の超微細分岐$$Deltanu$$を求めた。その結果、$$Deltanu=3629.514(0.001)$$MHzを得た。

口頭

中性子回折法による冷間圧延オーステナイト鋼のミクロ組織因子の定量評価

鈴木 裕士; 齊藤 徹; 友田 陽*; 鈴木 徹也*; Xu, P.*; 龍福 進*

no journal, , 

中性子回折法により、第二種ひずみ,集合組織,転位密度,ブロックサイズなどのミクロ組織因子を極点図上に重ね合わせて評価する新しい材料評価技術を確立した。本測定技術を用いれば、材料の巨視的な変形状態を転位密度や第二種ひずみ、さらには集合組織の発達状態など、種々のミクロ組織因子から詳しく理解することが可能となる。また、これらの情報を総合的かつ相補的に評価することで、材料の変形・破壊メカニズムの解明につながる。本測定技術により高窒素SUS310及びSUS316の25%冷間圧延材のミクロ組織因子を定量的に評価した結果、集合組織や転位密度、さらには第二種ひずみを相補的に評価することで、転位組織の違いに起因して、SUS310の第二種ひずみが、SUS316のそれよりも大きくなることを明らかとした。

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