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論文

Effect of interlayer K ordering on water intercalation behavior in $$delta$$-type layered manganese dioxide

岡本 範彦*; 吉迫 大輝*; 市坪 哲

Energy Storage Materials, 61, p.102912_1 - 102912_9, 2023/08

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2023.102912
 被引用回数：1 パーセンタイル：52.07(Chemistry, Physical)

Layered manganese dioxide (birnessite) that contains K cations and water molecules at interlayers exhibits reversible heat storage properties via a water-intercalation mechanism (0.5 mol H$$_{2}$$O per K$$_{0.33}$$MnO$$_{2}$$). However, a certain amount of an irreversible capacity of water intercalation is observed after the initial thermal cycle, which limits the reversibly available energy density of the material for the subsequent cycles. In this study, crystal structures of the K-containing birnessite, K$$_{0.33}$$MnO$$_{2}$$, was analyzed before and after heat treatment, by electron diffraction and atomic-resolution scanning transmission electron microscopy, to elucidate the origin of the initial irreversible capacity (0.83 mol per K$$_{0.33}$$MnO$$_{2}$$).

報告書

原子力災害時の車両汚染検査におけるゲート型モニタ活用に向けた性能調査試験(受託研究)

平岡 大和; 小松崎 丈二*; 花香 宣彦*; 岡本 明子; 齋藤 好彦*; 宗像 雅広; 外川 織彦

JAEA-Technology 2022-003, 70 Pages, 2022/07

JAEA-Technology-2022-003.pdf:2.53MB

原子力災害時の避難退域時検査では、多数の車両及び避難住民等の検査を行うことが想定される。現在は、車両の指定箇所をタイヤとワイパー部とし、要員によるGM管式サーベイメータ等の表面汚染測定器で検査することを基本としているが、効率的な避難退域時検査を実施するため、車両検査では可搬型の車両用ゲート型モニタの活用が検討されている。本研究では、そのための基礎データを取得することを目的に、車両用ゲート型モニタの性能調査試験を実施した。本試験では、避難退域時検査における簡易除染の判断基準であるOIL4相当の汚染を密封線源の$$^{133}$$Baで模擬した。これを実車両のタイヤとワイパー部に取り付け、車両用ゲート型モニタにより模擬汚染からの$$gamma$$線の計数率を測定することとした。試験方法は、車両を静止させて測定する静止試験、実際の検査を模擬した走行試験、高BG環境下での性能を調べるための高BG環境試験の3試験を採用した。試験車両は、普通自動車として広く使用されているセダンを主とし、加えて車体のフロント部分がバスに似た造りであるバンも使用した。また、車両用ゲート型モニタは、(株)千代田テクノル製のガンマ・ポールを使用した。本試験の結果、OIL4初期設定値である40,000cpm相当の汚染が車両のタイヤ接地面に付着していたとき、車両が10km/h以下で車両用ゲート型モニタを通過すれば、99%以上の確率で、同じくワイパー部であれば、車速5km/h以下のとき84%以上の確率で汚染検知が可能であると推定された。タイヤ接地面の汚染がOIL4以上か未満かを判定するには、メーカーで設定する機器内の換算定数の調整を要することが示された。しかし、その場合であっても、ワイパー部はタイヤ接地面よりも汚染の検知が難しいため、タイヤ接地面とワイパー部の汚染を同時に判定・評価することは困難であることが示された。車両用ゲート型モニタを活用し、避難退域時検査の車両検査の効率化(迅速化)を図るには、タイヤ接地面とワイパー部の汚染の同時測定・評価の実現が課題であることが明らかとなった。

論文

Metalloid substitution elevates simultaneously the strength and ductility of face-centered-cubic high-entropy alloys

Wei, D.*; Wang, L.*; Zhang, Y.*; Gong, W.; 都留 智仁; Lobzenko, I.; Jiang, J.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; Bae, J. W.*; et al.

Acta Materialia, 225, p.117571_1 - 117571_16, 2022/02

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.117571
 被引用回数：59 パーセンタイル：99.75(Materials Science, Multidisciplinary)

Recently-developed high-entropy alloys (HEAs) containing multiple principal metallic elements have ex-tended the compositional space of solid solutions and the range of their mechanical properties. Here we show that the realm of possibilities can be further expanded through substituting the constituent metals with metalloids, which are desirable for tailoring strength/ductility because they have chemical interactions and atomic sizes distinctly different from the host metallic elements. Specifically, the metalloid substitution increases local lattice distortion and short-range chemical inhomogeneities to elevate strength, and in the meantime reduces the stacking fault energy to discourage dynamic recovery and encourage defect accumulation via partial-dislocation-mediated activities. These impart potent dislocation storage to improve the strain hardening capability, which is essential for sustaining large tensile elongation. As such, metalloid substitution into HEAs evades the normally expected strength-ductility trade-off, enabling an unusual synergy of high tensile strength and extraordinary ductility for these single-phase solid solutions.

論文

FCC metal-like deformation behaviour of Ir$$_3$$Nb with the L1$$_2$$ structure

岡本 範彦*; 竹本 昌平*; Chen, Z. M. T.*; 山口 正剛; 乾 晴行*

International Journal of Plasticity, 97, p.145 - 158, 2017/10

https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2017.05.013
 被引用回数：11 パーセンタイル：49.82(Engineering, Mechanical)

The deformation behaviour of Ir$$_3$$Nb with stoichiometric and off-stoichiometric compositions has been investigated as functions of crystal orientation and deformation temperature. The critical resolved shear stress (CRSS) for (111)[$$overline{1}$$01] slip in stoichiometric Ir$$_3$$Nb exhibits a marginal temperature dependence at all temperatures with neither strong negative temperature dependence at low temperatures nor positive (anomalous) temperature dependence at high temperatures. The CRSS for (111)[$$overline{1}$$01] slip exhibits orientation dependence, neither. The [$$overline{1}$$01] dislocation dissociates into the anti-phase boundary (APB)-type scheme and is observed to be smoothly curved on the (111) slip plane at all temperatures, indicating the planar core structure. This is exactly what is known for the perfect dislocation in many pure FCC metals and is the reason for the observed FCC metal-like deformation behaviour of Ir$$_3$$Nb. The absence of yield stress anomaly in Ir$$_3$$Nb is discussed in terms of anisotropy in planar fault energies and elastic constants calculated by first principles calculations and experimentally determined in the present study.

口頭

ハイエントロピー合金FeCoNiCrPdにおける$$^59$$Co NMR測定

中堂 博之; 鈴木 和也; 岡本 範彦*; 市坪 哲; 高梨 弘毅

no journal, , 

ハイエントロピー合金(HEA)とは、5成分以上の元素を含み、主要元素が定まらないにも関わらず単相の不規則固溶体となる合金である。元素の組み合わせと混合割合の多さから、HEAには広大な物質探索領域があると期待され、精力的に研究されている。HEAには大きさの異なる多様な元素を固溶する性質があるため、格子ひずみが大きくなるということから主に構造材料としての性質が注目されている。また、磁気モーメントを持つ元素も固溶できることから磁気的性質も研究されており、バルク試料の帯磁率といった巨視的性質が測定されている。本研究では微視的測定手法である核磁気共鳴法(NMR)を用いて、等組成FeCoNiCrPdの多結晶試料における$$^59$$Co NMR測定を行い、当試料における固溶体の均一性を微視的に検証する。

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