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論文

X-ray diffuse scattering from carbon-ion-irradiated diamond

須貝 宏行; 前田 裕司*; 松本 徳真*; 加藤 輝雄; 春名 勝次*; 左高 正雄; 小野 文久*

Physica Status Solidi (C), 4(8), p.2963 - 2966, 2007/07

 被引用回数:0 パーセンタイル:100

人工ダイヤモンドは、高温や放射線等の過酷な環境に耐えうる有望な耐環境素子材料の一つである。ここでは、100MeV炭素イオン照射した人工ダイヤモンド単結晶中の格子欠陥をX線による格子定数測定とX線散漫散乱により調べた。イオン照射及びX線測定は、室温で行った。格子定数は照射量に比例して増加した。われわれが従来から行ってきた不純物濃度の異なる天然及び人工ダイヤモンド単結晶に関する結果との比較から、照射によって生成した格子間原子及び原子空孔は、(100)面に転位ループをつくることが明らかとなった。

論文

Modification of magnetic properties in Fe-Ni alloy thin films induced by energetic ion irradiation

知見 康弘; 石川 法人; 岩瀬 彰宏*; 小野 文久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 257(1-2), p.388 - 391, 2007/04

 被引用回数:8 パーセンタイル:43.86(Instruments & Instrumentation)

これまでにわれわれは、高エネルギー重イオン照射がFe-Niインバー合金の磁性を改質すること、すなわち照射によってキュリー温度$$T_{rm c}$$が上昇することを見いだしてきた。本研究では、磁性改質のメカニズムを明らかにするため、改質を支配する照射パラメータについて調べた。試料としては、rfマグネトロンスパッタリング法によりMgO(100)単結晶基板上に作製したFe-Ni及びFe-Ni-Mn合金薄膜(膜厚$$sim$$500nm)を用いた。この試料に、種々のエネルギーと質量を持つイオン種(1.0-200MeV, $$^{1}$$H-$$^{197}$$Au)を室温で照射した。その結果、比較的低エネルギーのイオンを照射した場合に、$$T_{rm c}$$が大きく上昇した。これは、入射イオンとターゲット試料原子との弾性的相互作用が磁性改質には支配的となっていることを示している。$$T_{rm c}$$上昇量のイオンエネルギー及び照射量依存性から、改質を支配する照射パラメータに関する情報が得られた。

論文

Modification of Fe-Pd invar alloys by high-energy heavy ions

小野 文久*; 知見 康弘; 石川 法人; 金光 裕昭*; 松島 康*; 岩瀬 彰宏*; 神原 正*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 257(1-2), p.402 - 405, 2007/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:56.85(Instruments & Instrumentation)

Fe-Pdインバー合金に200MeV Xeイオンを照射し、10$$^{14}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量まで照射し、キュリー温度が20-25K上昇する結果を得た。Fe-Ni合金においてもキュリー温度が同様のイオン照射により上昇することを既に見いだしているが、そのキュリー温度上昇幅と比較すると少ないことがわかった。NiとPdの原子半径の違いから、キュリー温度上昇幅の違いの起源を議論した。

論文

Ion-species dependence of swift heavy ion-induced ferromagnetism of Fe-50at.%Rh alloy at low temperatures

図子 善大*; 福住 正文*; 知見 康弘; 石川 法人; 小野 文久*; 岩瀬 彰宏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 256(1), p.434 - 437, 2007/03

 被引用回数:23 パーセンタイル:15.09(Instruments & Instrumentation)

Fe-50at.%Rh合金に高速重イオン(120MeV Ni, 150MeV Kr, 200MeV Xe, 200MeV Au)を照射することによって、低温で反強磁性状態だったものが強磁性状態に変化する現象について、照射量依存性及びイオン種依存性を調べた。その結果、飽和磁化の照射量依存性の振る舞いは、イオン種によって異なるが、弾性衝突によってターゲットに伝達されるトータルのエネルギー量に対して一つの曲線でスケールされることがわかった。

論文

Study on irradiation-induced magnetic transition in FeRh alloys by means of Fe K-edge XMCD spectroscopy

岩瀬 彰宏*; 福住 正文*; 図子 善大*; 鈴木 基寛*; 高垣 昌史*; 河村 直己*; 知見 康弘; 水木 純一郎; 石川 法人; 小野 文久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 256(1), p.429 - 433, 2007/01

 被引用回数:15 パーセンタイル:25.74(Instruments & Instrumentation)

FeRh合金におけるイオン照射が原因となる磁性について、放射光X線を利用した磁気円二色性(XMCD)を手段として調べた。イオン照射前は、非磁性であった試料が強磁性を示すようになることを発見し、この磁性の照射イオン種や照射エネルギー依存性を調べた。照射イオン種は、Ni, Kr, Xe, Auで、エネルギーは120Mevから200MeVまでの範囲で実験を行い、イオンの質量,エネルギーの変化に対して系統的な磁性変化を観測した。

論文

Effects of swift heavy ion irradiation on magnetic properties of Fe-Rh alloy

福住 正文*; 知見 康弘; 石川 法人; 鈴木 基寛*; 高垣 昌史*; 水木 純一郎; 小野 文久*; Neumann, R.*; 岩瀬 彰宏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 245(1), p.161 - 165, 2006/04

 被引用回数:17 パーセンタイル:21.85(Instruments & Instrumentation)

Fe-50at.%Rh合金の高速重イオン照射を室温で行った。照射前後に、磁気特性を超伝導量子干渉計(SQUID)で、結晶構造をX線回折計(XRD)でそれぞれ測定した。また、試料表面近傍での照射誘起強磁性状態を評価するために、大型放射光施設SPring-8においてFe K吸収端近傍のX線磁気円二色性(XMCD)測定を行った。その結果、反磁性-強磁性転移温度以下でも高速重イオン照射によって強磁性状態が誘起され、そのときに格子が0.3%伸びることがわかった。照射した試料では強磁性に相当するXMCDスペクトルが得られ、これが照射イオンの質量や照射量に依存していることがわかった。電子励起及び弾性衝突によるエネルギー損失がFe-Rhの結晶格子及び磁気構造に与える影響について議論する。

論文

Effect of high-energy ion irradiation on magnetic properties in Fe-Pt invar alloys

小野 文久*; 金光 裕昭*; 松島 康*; 知見 康弘; 石川 法人; 神原 正*; 岩瀬 彰宏*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 245(1), p.166 - 170, 2006/04

 被引用回数:4 パーセンタイル:64.11(Instruments & Instrumentation)

規則化及び不規則化したFe-28.3at.%Pt合金試料に200MeV Xeイオンを10$$^{14}$$ions/cm$$^{2}$$の照射量まで照射した。各試料について照射前後に交流磁化率高速測定装置を用いて交流磁化率-温度曲線を測定した。以前のFe-Ni合金での結果からの予想に反して、不規則化したFe-Ptインバー合金ではキュリー温度(Tc)が照射により約15K低下した。このことは格子膨張の効果を考慮するだけでは説明できない。Fe-Ptインバー合金では格子膨張の効果が、合金構成元素間の原子質量の大きな差に起因する何か他の効果によってキャンセルされている可能性がある。規則化したFe-Pt合金では、同じ照射量でTcは60Kも低下した。規則化及び不規則化したFe-Pt試料でのTcの値は照射後に一致した。これは照射により規則化状態が不規則化したと考えることで説明できる。

論文

The Characterization of synthetic and natural single crystal diamonds by X-ray diffraction

前田 裕司*; 松本 徳真*; 春名 勝次*; 早乙女 隆雄*; 小野 文久*; 須貝 宏行; 大塚 英男; 大橋 一利*

Physica B; Condensed Matter, 376-377, p.283 - 287, 2006/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:80.75(Physics, Condensed Matter)

天然及び人工ダイヤモンド単結晶において、主な不純物である窒素の含有量が異なる4種類の試料、Ia型(窒素を約1000ppm含む天然の単結晶),Ib型(窒素を約100ppm含む人工単結晶),IIa型(窒素の量が10ppm以下の高純度人工単結晶),IIb型(含有窒素量は10ppm以下だが、ボロンを100ppm程度含む人工単結晶)について、X線回折によりキャラクタリゼーションを行った。X線ボンド法により求めた格子定数(298K)は、IIb型が最大(0.35670nm)で、Ia型が最小(0.35666nm)となり、その順番は IIb$$>$$Ib$$>$$IIa$$>$$Iaであった。さらに、格子定数測定とX線散漫散乱の結果を総合すると、IIb型ではボロンは置換型の欠陥として(100)面に存在し、Ia型では窒素は置換型の欠陥集合体として(100)面に存在すると推測される。

論文

Pressure dependence of the irradiation-induced ferromagnetism in Fe-Ni invar alloys

松島 康*; Sun, N. Q.*; 金光 裕昭*; 松下 正史*; 岩瀬 彰宏*; 知見 康弘; 石川 法人; 神原 正*; 小野 文久*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 298(1), p.14 - 18, 2006/03

 被引用回数:6 パーセンタイル:66.54(Materials Science, Multidisciplinary)

近年見いだされたFe-Niインバー合金における照射誘起強磁性について、圧力依存性を7.5GPaまでの静水圧下で調べた。試料は、Fe-30.2at% Niインバー合金板に80MeV Xeイオンを照射し、照射領域のキュリー温度が63K上昇したものである。キュリー温度は圧力が高くなるにつれて降下するが、その降下量の圧力依存性から、照射によって誘起された強磁性が遍歴電子によること(遍歴電子強磁性)がわかった。

論文

Anomalous shift of Curie temperature in iron-nickel invar alloys by high-energy heavy ion irradiation

岩瀬 彰宏; 浜谷 祐多郎*; 椋本 佳範*; 石川 法人; 知見 康弘; 神原 正*; M$"u$ller, C.*; Neumann, R.*; 小野 文久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 209(1-4), p.323 - 328, 2003/08

 被引用回数:18 パーセンタイル:22.74(Instruments & Instrumentation)

鉄ニッケルインバー合金をGeV領域のZe,Uイオンで照射し、キューリー温度の変化を測定した。照射により、キューリー温度は上昇し、それは、イオンの電子的阻止能が増加するとともに増加した。この現象は、GeVイオン照射のもたらす電子励起によって結晶格子が膨張したか、あるいは、Niの局所濃度が増加したことで説明できる。

論文

X-ray diffuse scattering of quenched copper single crystals

前田 裕司; 山川 浩二*; 松本 徳真*; 春名 勝次*; 加藤 輝雄; 小野 文久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 97, p.491 - 494, 1995/00

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Instruments & Instrumentation)

放射光を利用して急冷した高純度銅単結晶のX線散漫散乱の測定を行い、電子顕微鏡では観測が困難であった空孔型の転位ループを観測した。急冷後の2次欠陥の観測は主として電子顕微鏡で精力的に行われて来た。しかしFCC金属では銅だけが2次欠陥の観測に成功していない。それは2次欠陥のサイズが小さく電顕での観察が困難である、又ガス不純物に空孔が捕獲され2次欠陥を形成するに至っていない等の理由が考えられる。放射光は高エネルギー物理学研究所のRL-4Cを利用し、逆格子点(111)の周りの散漫散乱の測定を室温で行なった。その結果、空孔型転位ループからの散漫散乱を観測した。しかしこの散乱はシャープで、強度は非常に強く、転位ループの散漫散乱の理論計算で予測されていた「caustics」散乱と考えられる。転位ループのサイズは約10$AA$と推測される。

論文

X-ray diffraction studies of self-ion irradiated synthetic single crystal diamond

前田 裕司; 春名 勝次*; B.Lu*; 小野 文久*

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 80-81, p.1477 - 1479, 1993/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:41.48(Instruments & Instrumentation)

人工ダイヤモンド単結晶をタンデム加速器により、100MeVのCイオンおよび3MeVの電子線で照射を行ない、X線測定を行なった。格子定数は照射量に比例して増加した。X線積分反射強度は著しく増加した。完全に近い結晶では入射X線は結晶内反射を繰り返し反射強度が減少する(消衰効果)。照射により反射強度が増加したことは、形成された欠陥により消衰効果が減少したことで説明できる。

論文

Thermal expansion measurements in a La$$_{1.85}$$Sr$$_{0.15}$$CuO$$_{4}$$ single crystal superconductor by X-ray diffraction

前田 裕司; 加藤 輝雄; 小野 文久*; 春名 勝次*; 田中 功*; 児島 弘直*

Physica C, 185-189, p.1383 - 1384, 1991/00

 被引用回数:6 パーセンタイル:55.59(Physics, Applied)

La$$_{1.85}$$Sr$$_{0.15}$$CuO$$_{4}$$の単結晶試料のボンド法による低温X線回折による精密格子定数の測定を行った結果、超電導転移温度近傍で格子定数に明確な変化を見い出した。即ち、超電導転移温度(T$$_{c}$$=33K)以下では、C軸方向の格子定数は増加し、C軸に垂直な方向では減少した。本実験に用いた試料はマルチコアから提供された単結晶である。電気抵抗の測定でT$$_{c}$$は33Kであった。4.2Kから室温の温度範囲で格子定数の精密測定を行なった。超電導状態でC軸方向の格子定数が増加し、C軸に垂直な方向のそれは減少したことは、超電導に寄与する結晶は2次元的であることを示唆する。超電導状態と結晶歪場との相関について議論し、報告する。

口頭

高エネルギーイオン照射によって誘起されたFe-Rh合金における微細磁気構造

石川 法人; 河裾 厚男; 高垣 昌史*; 鈴木 基寛*; 水木 純一郎; 図子 善大*; 藤田 直樹*; 堀 史説*; 関 修平*; 佃 諭志*; et al.

no journal, , 

Fe-50at.%Rh合金を高エネルギーイオン照射することにより磁性変態温度が変化する現象をすでに見いだしているが、その振る舞いを磁気力顕微鏡観察によって、より詳細に調べた。その結果、照射後に微細磁気構造が観測されること、それが照射量に依存して変化すること、またFe-richな強磁性Fe-45at.%Rh合金と異なる磁気構造を持つことがわかった。

口頭

反応度事故(RIA)及び冷却材喪失事故(LOCA)条件下における高燃焼度燃料の挙動,7; LOCA時の被覆管酸化挙動

中頭 利則; 永瀬 文久; 小野 勝人; 更田 豊志

no journal, , 

高燃焼度化に伴う被覆管腐食層の成長や水素吸収量の増大は、LOCA時の酸化挙動に影響を及ぼす可能性があることから、本研究においては、欧州の原子炉で国内許可燃焼度を超える高い燃焼度まで照射された燃料被覆管から試料を採取し、水蒸気雰囲気における等温酸化試験を行って、重量増加及び酸化層成長に関する酸化速度を評価した。高燃焼度被覆管では原子炉照射中に形成された初期酸化層により高温酸化が抑制され、酸化速度は未照射被覆管に比べて低下する傾向を示した。一方、調べた試験条件の範囲では、合金組成による酸化速度の違いはほとんどないことが明らかとなった。

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