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nanocubes by solvothermal synthesis米田 安宏; 小原 真司*; 中島 光一*; 永田 肇*; 和田 智志*
Japanese Journal of Applied Physics, 54(10S), p.10NC01_1 - 10NC01_6, 2015/10
被引用回数：4 パーセンタイル：18.63(Physics, Applied)高エネルギーX線回折実験で得られたデータを元に、2体相関分布関数法を用いてソルボサーマル法で合成されたニオブ酸カリウム(KNbO)ナノパウダーの局所構造解析を行った。ナノ粒子の局所構造は原子揺らぎのために平均構造とは一致していないことがわかった。平均構造は正方晶系でありながら、局所構造は菱面体晶構造を有し、ニオブ原子がNbO
八面体ユニットの中心位置からずれており、この原子変位はアニールによる粒成長後も保持されていた。
中嶋 洋輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 大木 健輔*; 坂本 瑞樹*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; 今井 剛*; et al.
Journal of Nuclear Materials, 463, p.537 - 540, 2015/08
被引用回数：19 パーセンタイル：82.55(Materials Science, Multidisciplinary)A divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target is installed in the west end-sell in GAMMA 10 large tandem mirror device, and a hydrogen plasma irradiation experiment to the target have been started to investigate radiation cooling mechanism on the target. A gas injection system is installed in the D-module and Langmuir probe and calorie meter array are mounted on the target plate. During the plasma irradiation, the highest electron density of 2.4 
10
m
and a significant reduction of the electron temperature from a few tens of eV to 2 eV are achieved on the target plate by hydrogen and noble gas injection into the D-module.
米田 安宏; 小原 真司*; 永田 肇*; Fu, D.*; 竹中 正*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 39(4), p.455 - 458, 2014/12
Nb系ペロブスカイト酸化物は豊田中央研究所で開発されたLF4に代表されるように非常に大きな自発分極を有する強誘電体材料の有力なエンドメンバーである。しかしながら、LF4のような特性を示す材料の発見がごく最近であるため、その特性発現機構は未だ明らかにはされていない。また、Nb系ペロブスカイト酸化物はAサイトにアルカリ金属を有するために合成が困難で、良質のサンプルを得ることが困難であった。近年、合成法の改善により各種のNb系ペロブスカイト酸化物の高品位サンプルが入手できるようになった。そこで、これらのNb系ペロブスカイト酸化物の中から、NaNbO, KNbO、およびAgNbOの3種類のNb系ペロブスカイト化合物を選択し、2体相関分布関数法(pair-distribution function: PDF)を用いた局所構造解析を行うこととした。これらの局所構造は、平均構造で概ね再現できる。しかし、Nbが占める
サイト周辺の相関が非常に強固であり、
サイトを占めるアルカリ金属のイオンサイズに応じて相関長が変化することがわかった。
中嶋 洋輔*; 坂本 瑞樹*; 吉川 正志*; 大木 健輔*; 武田 寿人*; 市村 和也*; 細井 克洋*; 平田 真史*; 市村 真*; 池添 竜也*; et al.
Proceedings of 25th IAEA Fusion Energy Conference (FEC 2014) (CD-ROM), 8 Pages, 2014/10
In the large tandem mirror device GAMMA 10/PDX, a divertor simulation experimental module (D-module) with a V-shaped divertor target have been installed in the end-mirror. A massive gas injection of hydrogen and noble gases (argon and xenon) into the D-module during hydrogen plasma irradiation onto the target was performed, and plasma detachment from the target was investigated. Electron temperature measured by Langmuir probe array on the target was significantly reduced from a few tens of eV to 
3 eV, and particle flux was also reduced. A bright H
emission in the upstream region of the D-module and strong reduction near the target were observed by a two-dimensional image of H emission in the target observed with a high-speed camera. Molecular activated recombination (MAR) process is expected to contribute to the reduction of the electron temperature and the particle flux.
永田 晋二*; 藤田 遥*; 井上 愛知; 山本 春也; 土屋 文*; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 268(19), p.3151 - 3154, 2010/10
被引用回数：3 パーセンタイル：28.83(Instruments & Instrumentation)表面に触媒層を堆積させた三酸化タングステン(WO
)膜は、水素に曝すと着色することから水素検知素子への応用が期待されている。WO膜の着色は、WO膜へのカチオンの導入、又は酸素空孔の形成によると考えられているが、水素による着色との関係は十分に理解されていない。そこで本研究では、イオン照射による酸素空孔の形成とWO膜の光学吸収特性への影響を調べた。スパッタリング法によりSiO
基板上に作製したWO膜に対して200
800keVに加速した酸素のイオンビーム照射を行い、WO膜の光学吸収係数の変化を測定した。その結果、照射量の増加とともにWO膜の着色が進み、光学吸収係数の変化は、酸素原子にはじき出しに関係する核的阻止能のみならず電子的阻止能を加えた値に依存することを見いだした。この結果からWO膜の着色は、イオン照射における電子励起にも起因することが示唆された。
高廣 克己*; 大泉 信之助*; 森本 圭一*; 川面 澄*; 一色 俊之*; 西尾 弘司*; 永田 晋二*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋*
Applied Surface Science, 256(4), p.1061 - 1064, 2009/11
被引用回数：8 パーセンタイル：36.66(Chemistry, Physical)In X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) of Au nanoparticles, the width of 5d valence band changes with Au particle size. This enables us to estimate the size of Au nanoparticles by using XPS. In this work, the 5d-band width has been measured for Au nanoparticles formed by ion implantation into SiO. The 5d-band width is found to be correlated strongly with the Au concentration. As the Au concentration increases, the 5d-band width becomes larger, indicating that the Au nanoparticles with the larger size tend to be formed in the vicinity of the projected range of Au ions. This correlation agrees very well with the results from transmission electron microscopy.
高廣 克己*; 尾崎 孝一*; 川面 澄*; 永田 晋二*; 山本 春也; 鳴海 一雅; 楢本 洋*
Applied Surface Science, 256(4), p.972 - 975, 2009/11
被引用回数：12 パーセンタイル：47.84(Chemistry, Physical)In order to investigate the allotropic effect on ripple pattern formation, highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) and single crystalline diamond were irradiated with 10-200 keV Xe
at an incident angle of 60
with respective to the surface normal. The irradiation fluence was 2 10
cm
for all irradiations. Ripple patterns were observed on both HOPG and diamond surfaces. However, large differences in ripple wavelengths, amplitudes and surface roughnesses between HOPG and diamond were recognized. The reason for these differences is discussed.
藤 健太郎; 四竈 樹男*; 且井 宏和*; 永田 晋二*; 土屋 文*; 山内 通則*; 西谷 健夫
Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.1027 - 1029, 2009/04
被引用回数：4 パーセンタイル：30.49(Materials Science, Multidisciplinary)長残光性蛍光体(蓄光体)は強い蛍光を示すだけでなく、長寿命の残光成分を有する蛍光体である。ここでは14MeV中性子照射下における2種類のアルミン酸ストロンチウム系蓄光体(SrAlO
:Eu
,Dy
,SrAl
O
:Eu,Dy)の蛍光・蓄光特性に関する報告を行う。どちらの試料のおいてもEu及びDyに起因する発光が確認できた。Euに起因する発光は長残光特性を有しているが、Dyに起因する発光は即発成分のみ有することがわかった。また、SrAlO:Eu,Dy,Dy3+の発光は10
n/m
の中性子照射後も発光強度がほとんど劣化しないということがわかった。中性子後の残光を測定した結果、中性子照射により残光特性が変化し、最も残光時間が長くなる中性子照射量が存在することがわかった。高速中性子と物質との相互作用は主として核的作用であることから、残光特性に大きく寄与するDyの配位に変化が生じたと考えられる。
永田 晋二*; 且井 宏和*; 土屋 文*; 井上 愛知; 山本 春也; 藤 健太郎; 四竈 樹男*
Journal of Nuclear Materials, 386-388, p.1045 - 1048, 2009/04
被引用回数：14 パーセンタイル：66.94(Materials Science, Multidisciplinary)核融合炉において、炉心プラズマから生成されるMeVエネルギーの軽イオンによるイオンビーム誘起発光は、プラズマ燃焼状態をその場観測する手段となるため、診断システムへの応用が期待されている。今回は、MeV領域のH及びHeイオン照射によるSiOガラスのイオンビーム誘起発光(460nm)の発光効率に及ぼす照射エネルギー,照射量,入射速密度及び試料温度の影響を調べた。Hイオン照射によって付与される電子励起エネルギーを20150eV/nmの範囲で増加させると波長460nmの発光効率は増加するが、Heイオンによるエネルギーを200370eV/nmの範囲で増加させると発光効率が低下する傾向が明らかになった。また、試料温度を増加させることで発光効率は低下した。一方、入射イオンの核的衝突によって形成された発光中心の80%は600Kの熱処理によって回復した。このことから、電子励起付与エネルギーの違いによる発光効率の変化は局所的な加熱効果に大きく依存することが明らかになった。
井上 愛知; 山本 春也; 永田 晋二*; 吉川 正人; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(8-9), p.1480 - 1483, 2009/03
被引用回数：12 パーセンタイル：62.36(Instruments & Instrumentation)酸化タングステン中に導入される水素量と光学特性の関係を定量的に調べた。反応性スパッタ法により、金属タングステン(200nm)によって表面を被覆した非晶質WO(300nm)膜を作製し、10keVに加速したHイオンを照射した。その結果、膜中に注入された水素濃度は、照射量とともにH/W0.4まで増加することがわかった。水素の導入量がH/W0.1までは、WO膜の吸光係数は水素導入量に比例して約0.3
m
まで増加したが、それ以上では緩やかに増加し約0.4mで飽和した。このことから、H/W0.1未満の注入量では、WOの吸光度を測定することでWO内部への水素導入量を定量できることがわかった。
永田 晋二*; 笹瀬 雅人*; 高廣 克己*; 土屋 文*; 井上 愛知; 山本 春也; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 267(8-9), p.1514 - 1517, 2009/03
被引用回数：9 パーセンタイル：53.48(Instruments & Instrumentation)Zr基金属ガラスの構造変化及び微細結晶化に及ぼすイオンビーム照射効果について調べた。Zr
Al
Ni
Cu
からなる厚さ2mmの板状試料と薄膜試料に対して、室温のもとMg, P, Au及びBiイオンを100500keVの範囲で、最大210
ions/cmまで照射した。X線回折を用いて照射試料の結晶構造を観察した結果、照射による長周期構造変化は見られなかった。Mgイオン照射した試料以外ではTEM観察によってfcc-ZrCuの析出を観察することができた。また、Auイオンを照射した試料ではX線光電子分光法によりAu-Zr又はAu-Cu金属間化合物の形成が認められた。これらの結果から、イオン照射は、金属ガラスの長周期構造にあまり影響を与えないが、金属間化合物の析出を促進させる効果があり、その効果は重イオンであるほど顕著であることが明らかになった。
四竈 樹男*; Knitter, R.*; Konys, J.*; 室賀 健夫*; 土谷 邦彦; M
slang, A.*; 河村 弘; 永田 晋二*
Fusion Engineering and Design, 83(7-9), p.976 - 982, 2008/12
被引用回数：37 パーセンタイル：90.06(Nuclear Science & Technology)将来の核融合炉がより簡単な構造でかつ予備システムから解放されることが主張されたとしても、機能材料はITERだけでなくITERよりも先の核融合装置に重要な役割を持つ。ITER用テストブランケットモジュール(TBM)の研究は、機能材料の重要性を示している。本論文は、DEMO炉のような発電用核融合炉に適合するための機能性セラミックスの研究開発の現状についてまとめたものである。
井上 愛知; 山本 春也; 永田 晋二*; 吉川 正人; 四竈 樹男*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 33(4), p.1127 - 1130, 2008/12
光学式水素センサー用素子の改良を目的に、ガスクロミック酸化タングステン膜の着色特性に及ぼす触媒の堆積量及び構造の影響を調べた。試料として用いた非晶質酸化タングステン膜は反応性RFマグネトロンスパッタ法を用いて、アルゴン及び酸素雰囲気中でタングステンをスパッタすることで作製した。触媒として用いたパラジウム及び白金はアルゴン中で堆積させた。堆積時間を変化させながらシリコン単結晶基板上に堆積させた触媒を走査型電子顕微鏡で表面観察を行ったところ、パラジウムの場合では2nm、白金の場合では0.2nmに相当する堆積量のときに、着床した微粒子が一様な膜構造を形成することがわかった。堆積量を変えた触媒を非晶質酸化タングステン膜に堆積させ、1%の水素を含んだ窒素ガスに曝したところ、膜構造の触媒を有する酸化タングステン膜が高い着色特性を示した。
井上 愛知; 山本 春也; 永田 晋二*; 吉川 正人; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 266(15), p.3381 - 3386, 2008/08
被引用回数：5 パーセンタイル：38.65(Instruments & Instrumentation)スパッタリングにより形成した酸化タングステン膜の組成及び構造が水素存在状態に与える影響ついて追求した。酸素及びアルゴン混合雰囲気中で金属タングステンをスパッタすると、室温の基板上に非晶質のWO
が形成された。混合雰囲気中の酸素分圧が増大するにつれ、膜の組成はWOに近づいたが、室温の膜形成では膜内に水素が取込まれやすいことがわかった。続いて成膜中の基板温度を上昇させると膜の結晶化が起こり、膜形成時に取込まれていた水素濃度が低下した。同時に、膜中の構成原子の結合であるW
=Oのみが減少する傾向がラマン分光により観測された。この関連性を詳細に検討した結果、スパッタリングによって形成される酸化タングステン膜中に含まれる水素はおもにW=O端に結合していることがわかった。
-phase zirconium hydrides and deuterides土屋 文*; 安田 良; 勅使河原 誠; 小無 健司*; 永田 晋二*; 四竈 樹男*; 山脇 道夫*
Journal of Nuclear Materials, 376(1), p.60 - 65, 2008/05
被引用回数：2 パーセンタイル：16.99(Materials Science, Multidisciplinary)ジルコニウム水素化物(-ZrHx)及び重水素化物(-ZrDx)における水素同位体濃度分布を中性子ラジオグラフィ(NRG)で調べた。熱中性子の透過と後方散乱、それぞれのNRG画像を取得し、水素濃度依存性と同位体による効果を明らかにした。これらの結果は、熱中性子質量源弱係数の同位体効果が、-ZrHxの場合、-ZrDxに比べて6-9倍あることを示している。中性子透過と後方散乱にNRG画像は、Monte Carlo neutron-particle transport (MCNP)により解析された。
井上 愛知; 山本 春也; 永田 晋二*; 吉川 正人; 四竈 樹男*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 266(2), p.301 - 307, 2008/01
被引用回数：14 パーセンタイル：66.71(Instruments & Instrumentation)膜中への水素浸入に伴うガスクロミック酸化タングステン膜の構造及び組成の変化を調べた。RFマグネトロンスパッタ法を用いて膜を作製したところ、基板温度600Cで単斜晶系WO(0 1 0)面に1軸配向した膜が得られた。この膜に対して反跳粒子検出法を用いて膜中水素分布を調べたところ、膜中水素は0.24H/Wの濃度で一様に分布していた。膜表面にPdを被覆させ5%の水素を含んだArガスに曝すと膜は青く着色した。着色する際、膜の構造は単斜晶系から正方晶系に変化し、膜中水素濃度は一様に0.47H/Wまで増加した。これらの結果から、酸化タングステンのガスクロミック着色はタングステンブロンズの形成を伴うことが明らかになった。
永田 晋二*; 井上 愛知; 山本 春也; 土屋 文*; 高野 勝昌; 藤 健太郎*; 四竈 樹男*
Journal of Alloys and Compounds, 446-447, p.558 - 561, 2007/10
被引用回数：20 パーセンタイル：69.88(Chemistry, Physical)触媒金属を表面に担持した酸化タングステン膜は、水素と反応することにより着色することが知られている(ガスクロミック現象)。しかしながら、水素によるガスクロミック着色の詳細なメカニズムは、未だに明らかになっていない。本研究では、ガスクロミック着色のメカニズムを解明することを目的に、種々の組成の酸化タングステン膜を作製し、酸化タングステン膜中の水素の挙動と着色現象の関係について調べた。反応性スパッター法により成膜中の酸素分圧を制御し、O/W原子数比を2.53.0まで変化させた酸化タングステン膜を作製した。薄膜試料中の水素は、ヘリウムイオンビームを用いた反跳粒子検出法により評価した。実験の結果、O/W原子数比が3.0近傍の酸化タングステン膜が最も良い着色性能を示した。さらに、水素に曝して着色させると薄膜中の水素濃度が2割程度増加することが確認できた。これより、この着色がタングステンブロンズ(HWO)の形成と関連していることがわかった。
高野 勝昌; 井上 愛知; 山本 春也; 杉本 雅樹; 吉川 正人; 永田 晋二*
Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 46(9B), p.6315 - 6318, 2007/09
被引用回数：10 パーセンタイル：39.2(Physics, Applied)雰囲気ガスの混合比と成膜時の温度をパラメータとした反応性スパッタリング法により酸化タングステン薄膜を作製し、X線回折測定,ラマン散乱測定及び原子間力顕微鏡による測定より膜の構造を調べた。その結果、成膜時の温度を400C以上にすると、膜にナノサイズの結晶構造を付与できることがわかった。水素ガスに対するガスクロミック特性を調べたところ、膜の結晶サイズが大きいほど着色速度が速いことがわかった。
藤 健太郎*; 四竃 樹男*; 永田 晋二*; 土屋 文*; 山内 通則; 西谷 健夫
Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1128 - 1132, 2007/08
被引用回数：6 パーセンタイル：42.5(Materials Science, Multidisciplinary)国際熱核融合実験炉(ITER)等の炉心近傍は放射線,電磁場等により非常に苛酷な環境にあり、この環境で作動する計測システムの開発は重要である。光学ファイバーや照射誘起発光材料は電磁力に不感であり照射誘起起電力等の電気的効果の影響がなく、上記のシステムに使用するために有利な条件を備えている。本研究ではその材料として数種類の市販のシンチレータと長寿命蛍光体(LLP)に着目し、高速中性子照射による発光特性を実験的に評価した。照射には日本原子力研究所(現日本原子力研究開発機構)の核融合中性子源(FNS)を利用し、2.610
n/cm/sの中性子フルエンスまで照射を実施した。その結果、試験したすべての材料に対して照射による発光現象を検知し、発光までの時間差が生じる仕組み,照射フルエンスや中性子エネルギーと発光現象との関係や発光現象に対する不純物の影響等を明らかにした。それにより、光学的計測材料としてはLLPが有力な候補材であることを確認した。
永田 晋二*; 山本 春也; 井上 愛知*; 土屋 文*; 藤 健太郎*; 四竃 樹男*
Journal of Nuclear Materials, 367-370(2), p.1009 - 1013, 2007/08
被引用回数：32 パーセンタイル：88.39(Materials Science, Multidisciplinary)シリカガラス中に含まれている水酸基がイオンビーム誘起発光に及ぼす影響と照射損傷との関連を明らかにし、発光体など機能材料への応用を探索することを目的に、イオンビーム誘起発光のその場測定を行った。実験では、水酸基の含有量が異なったシリカガラスに対して、入射エネルギー: 0.12MeVのプロトン及びヘリウムを照射し、試料からの発光を測定した。その結果、発光強度のエネルギー依存性及び照射量依存性から、酸素欠損型の発光中心は、MeV領域のエネルギーを持つプロトンではおもに電子励起によって生成されていると結論され、水酸基が存在する場合には、付与エネルギーが水酸基の解離やB
型酸素欠損の生成に費やされると考えられた。
