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論文

Visualizing cation vacancies in Ce:Gd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$ scintillators by gamma-ray-induced positron annihilation lifetime spectroscopy

藤森 公佑*; 北浦 守*; 平 義隆*; 藤本 將輝*; Zen, H.*; 渡邊 真太*; 鎌田 圭*; 岡野 泰彬*; 加藤 政博*; 保坂 将人*; et al.

Applied Physics Express, 13(8), p.085505_1 - 085505_4, 2020/08

 被引用回数:1 パーセンタイル:24.67(Physics, Applied)

CeドープGd$$_{3}$$Al$$_{2}$$Ga$$_{3}$$O$$_{12}$$(Ce:GAGG)シンチレーターにおける陽イオン空孔の存在を明らかにするために、ガンマ線誘起陽電子消滅寿命測定(GiPALS)法による測定を行った。GAGGおよびCe:GAGGのGiPALSスペクトルに現れる成分は、バルク中と欠陥に捕獲された状態の陽電子消滅であり、その結果2つの指数減衰成分で構成されている。Ce:Y$$_{3}$$Al$$_{5}$$O$$_{12}$$に関する研究から、欠陥に関連する構造はAl/Ga-Oの複空孔に起因するものであることが示唆された。この成分は、Ce, Mg:GAGGの方が小さくなり、その傾向はリン光の原因である浅い電子トラップの抑制と相関していた。酸素空孔は、Al/Ga空孔の電荷を補う役割をしている。欠陥に関連した構造における寿命は、Mg共ドーピングによって大幅に変化し、これは、酸素空孔とともに、Al/GaサイトでのMg$$^{2+}$$イオンとの集合体を考慮することで理解され、その結果、空孔クラスターが形成された。

論文

長期的な地形変化と気候変動による地下水流動状態の変動性評価手法の構築

尾上 博則; 小坂 寛*; 松岡 稔幸; 小松 哲也; 竹内 竜史; 岩月 輝希; 安江 健一

原子力バックエンド研究(CD-ROM), 26(1), p.3 - 14, 2019/06

高レベル放射性廃棄物の地層処分の安全評価は、処分施設閉鎖後、数万年以上に及ぶ時間スケールを対象として実施される。そのため、長期的な自然現象による影響を考慮した地下水の流速や移行時間といった地下水流動状態の長期変動性の評価技術の整備は重要な技術開発課題である。本研究では、長期的な自然現象のうち隆起・侵食による地形変化や気候変動に着目し、それらに対する地下水流動状態の変動性を、複数の定常解析結果に基づく変動係数で評価可能な手法を構築した。岐阜県東濃地域を事例とした評価手法の適用性検討の結果、過去100万年間の地形変化や涵養量の変化による影響を受けにくい地下水の滞留域を三次元的な空間分布として推定した。本評価手法を適用することで、地層処分事業の評価対象領域において、地形変化や気候変動に対する地下水流動状態の変動性が小さい領域を定量的かつ空間的に明示することができる。さらに、岐阜県東濃地域における事例検討結果を踏まえて、外挿法を用いた地下水流動状態の変動性の将来予測の基本的な考え方を整理するとともに、将来予測手法の適用可能な時間スケールについて考察した。

論文

Spectrum of heavy baryons in the quark model

吉田 哲也*; 肥山 詠美子*; 保坂 淳*; 岡 眞; 定藤 克法*

Physical Review D, 92(11), p.114029_1 - 114029_19, 2015/12

 被引用回数:115 パーセンタイル:98.76(Astronomy & Astrophysics)

構成子クォーク模型を用いて、重いクォークを1個または2個含むバリオンの性質を解析した。模型ハミルトニアンとしては(1)カラークーロン力の強さのクォーク質量依存性および(2)反対称スピン軌道力を導入したことを除いて、通常のクォーク模型を用いた。模型のパラメータはストレンジバリオンのスペクトルで決定した。観測されているチャームおよびボトムバリオンの質量はよく再現された。特に負パリティの励起状態における重いクォークと軽いクォークの質量差から来る励起モードの違いに注目した。クォーク質量をSU(3)極限からチャームやボトムクォーク質量に変化させて、スペクトルがSU(3)対称性から重クォーク対称性を反映して変化する様子を示した。

論文

Compact XFEL and AMO sciences; SACLA and SCSS

矢橋 牧名*; 田中 均*; 田中 隆次*; 冨澤 宏光*; 富樫 格*; 永園 充*; 石川 哲也*; Harries, J.; 彦坂 泰正*; 菱川 明栄*; et al.

Journal of Physics B; Atomic, Molecular and Optical Physics, 46(16), p.164001_1 - 164001_19, 2013/08

 被引用回数:68 パーセンタイル:96.33(Optics)

The concept, design, and performance of Japan's compact FEL facilities, the SPring-8 Compact SASE Source test accelerator (SCSS) and SPring-8 Angstrom Compact free electron LAser (SACLA), and their applications are reviewed. At SCSS, intense, ultrafast FEL pulses at extreme ultraviolet (EUV) wavelengths have been utilized for investigating various multiphoton processes in atoms, molecules and clusters by means of ion and electron spectroscopy. The quantum optical effect superfluorescence has been observed with EUV excitation. A pump-probe technique combining FEL pulses with near infrared laser pulses has been realized to study the ultrafast dynamics of atoms, molecules and clusters in the sub-picosecond regime. At SACLA, deep inner-shell multiphoton ionization by intense X-ray free-electron laser pulses has been investigated. The development of seeded FEL sources for producing transversely and temporally coherent light, as well as the expected impact on advanced science are discussed.

論文

An Attempt to evaluate horizontal crustal movement by geodetic and geological approach in the Horonobe area, northern Hokkaido, Japan

常盤 哲也; 浅森 浩一; 新里 忠史; 野原 壯; 松浦 友紀*; 小坂 英輝*

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Remediation and Radioactive Waste Management (ICEM 2010) (CD-ROM), p.407 - 413, 2010/10

地質環境の長期安定性を考えるうえで、地殻変動に関する情報を把握することは重要である。本研究では、幌延地域を事例として、GPSによる測地学的手法と地質断面を用いた地質学的手法による地殻の水平変位速度を推定するための検討を行った。その結果、両手法から求めた水平変位速度やその方向は類似していた。地層処分システムの長期挙動の予測では、その対象期間が万年オーダー以上となるため、一見地質学的手法が重要であると考えられる。しかし、今回の結果から、測地学的手法が長期の地殻変動を推定するうえで有益な情報を提供する可能性があることが明らかとなった。

論文

Magnetic circular dichroism of [Co/Pd] and [CoB/Pd] multilayered films

安居院 あかね; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 水牧 仁一朗*; 田中 真人*; 逢坂 哲彌*

Journal of Magnetism and Magnetic Materials, 320(22), p.3015 - 3018, 2008/11

 被引用回数:1 パーセンタイル:6.77(Materials Science, Multidisciplinary)

膜製作温度260$$^{circ}$$Cで作成された[Co/Pd]及び[CoB/Pd]多層膜についてCo L吸収端において軟X線吸収測定及び磁気円2色性測定を行った。試料はPd相の厚さによって磁化方向が変わり測定はに垂直磁化を示す膜厚のものからPd相を厚くして面内磁化を示すものまでを測定した。Co相にBを添加した場合としない場合についてミクロスコピックな磁気的性質が変化したので報告する。

論文

Existence and origin of compensation layer thickness in Tb$$_{20}$$Co$$_{80}$$/Pd multilayered films

田中 真人*; 朝日 透*; 安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

Journal of Physics D; Applied Physics, 41(5), p.055003_1 - 055003_4, 2008/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:24.13(Physics, Applied)

本研究は垂直磁気記録材料の候補の一つであるTbCo/Pd多層膜の示す複雑な垂直磁気異方性の起源を軟X線吸収スペクトル(XAS),磁気円二色性(MCD)の層厚変化を測定した。その結果、補償層厚前後でCoからTbへ優勢モーメントが反転すること、補償層厚においてもMCDは観測され、CoとTbでほぼ同じ強度で向きが反対の磁気モーメントを持つためにマクロでは磁性を有しないように見えること、層厚によってはESMHループとマクロな磁化曲線の形状が異なることなどが明らかになった。

論文

Microscopic magnetic property of perpendicular magnetic films of Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$ measured using soft X-ray magnetic circular dichroism

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 68(11), p.2148 - 2152, 2007/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:43.44(Chemistry, Multidisciplinary)

強い垂直磁気異方性を示す磁性材料が高密度磁気記録媒体として不可欠となっている。Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$アモルファス膜は有望な光学磁気記録材料として注目されている。これまで、垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーや保磁力など膜全体の磁気特性の報告が多くなされている。一方、膜の構成元素ごとの磁気特性について着目し元素選択的・軌道選択的に測定した物理量と、前述した系全体を表す物理量との相関について研究している例は少ない。本稿では軟X線磁気円二色性分光測定を用い、Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$垂直磁化膜の磁気特性を元素選択的・軌道選択的観点から研究した例を紹介する。

論文

Soft X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism study of electroless-deposited CoNiFe ternary alloy soft magnetic films

田中 真人*; 中村 尚倫*; 朝日 透*; 津森 俊宏*; 安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 逢坂 哲彌*

Physica Status Solidi (C), 3(8), p.2783 - 2786, 2006/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:47.52

超高密度磁気記録に有望な垂直二層膜磁気記録媒体の開発には、高飽和磁束密度を有する軟磁性薄膜から成る裏打ち層と呼ばれる磁性薄膜の研究が鍵となっている。本研究では裏打ち層としてCoNiFeB無電解めっき膜を用い、SPring-8 BL23SUの偏光変調方式による軟X線磁気円二色性の測定から、この裏打ち層の元素別磁気特性を明らかにした。また作製時に磁場を印加しためっき膜ではCo, Ni原子の軌道角運動量が増加することを明らかにした。

論文

Study on N$$_{2}$$-added and B-doped effect in Co/Pd multilayered films using soft X-ray absorption and magnetic circular dichroism

安居院 あかね; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 川治 純*; 水牧 仁一朗*; 田中 真人*; 逢坂 哲彌*

Journal of Physics D; Applied Physics, 39(14), p.2881 - 2885, 2006/07

 被引用回数:1 パーセンタイル:4.71(Physics, Applied)

超高密度磁気記録を実現するためには強磁性結晶粒子の微細構造を制御して、強い磁気異方性を保持しながら磁気クラスターの微細化を達成しなければならない。超高密度磁気記録を実現できる磁気記録媒体の有望な候補としてCo層とPd層を交互に積層させた多層垂直磁化膜が注目されている。本研究では、Nをドープした[Co/Pd]n及び[CoB/Pd]n多層膜の軟X線磁気円二色性吸収(MCD)を測定し多層膜の磁気モーメントに関する知見を得ることを試みたので報告する。

論文

Incident angle dependence of MCD at the Dy $$M$$$$_{5}$$-edge of perpendicular magnetic Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$ films

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 松本 幸治*; 森川 剛*; 松下 智裕*; 逢坂 哲彌*; 三浦 義正*

Journal of Alloys and Compounds, 408-412, p.741 - 745, 2006/02

 被引用回数:7 パーセンタイル:49.06(Chemistry, Physical)

次世代高密度記録媒体材料の候補として期待される希土類-遷移金属アモルファス薄膜の垂直磁気異方性の濃度依存性を元素別に調べるために、Dy$$_{x}$$Co$$_{1-x}$$膜の軟X線吸収測定及び磁気円二色性測定を行った。MCD測定は磁化の入射角に対する軸方向への射影としてあらわれ、濃度によってDyのモーメントの広がりが変化することがわかった。

論文

MCD measurement at the Tb $$M$$$$_{4,5}$$-edges of Tb$$_{17}$$Fe$$_{x}$$Co$$_{(83-x)}$$ perpendicular magnetization films

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 中谷 健; 松下 智裕*; 逢坂 哲彌*; 三浦 義正*

Transactions of the Magnetics Society of Japan, 4(4-2), p.326 - 329, 2004/11

希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス合金薄膜は、強い垂直磁気異方性を示すという特長により、光磁気ディスクに用いられている。これまで、TbFeCo薄膜の磁気異方性エネルギーや保磁力などの磁気特性につき多くの報告がなされているが、その垂直磁気異方性の起源は明確となっていないのみならず、その磁気特性についてミクロスコピックな測定から得られる物理量との相関について議論した例もない。一方、軟X線磁気円二色性(MCD)分光は元素選択的・軌道選択的測定という特長を持ち、複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに威力を発揮する。そこで、われわれはMCD分光によりTbFeCo垂直磁化膜の磁気異方性エネルギーと軌道角運動量の相関を調べた。

論文

Soft X-ray magnetic circular dichroism study of [Co/Pd] multilayered perpendicular magnetic films

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 松下 智裕*; 朝日 透*; 川治 淳*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

Journal of Applied Physics, 95(12), p.7825 - 7831, 2004/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:28.9(Physics, Applied)

本研究では、下地層材料及びその膜厚を変化させた[Co/Pd]n多層膜の軟X線磁気円二色性吸収(MCD)を測定し[Co/Pd]n多層膜の磁気モーメントに関する知見を得ることを試みた。実験は、SPring-8の軟X線分光ビームライン(BL23SU)にて行った。挿入光源の駆動による偏光反転と分光器のエネルギー挿引とを組合せMCDを全電子収量法で測定した。試料はマグネトロンスパッタリングにより室温で作製され、積層数,下地層の種類,膜厚を変えた下地層の上に0.8nmのPd層と0.2nmのCo層を交互に積層させたものであった。測定の結果、下地効果によるマクロな磁気特性の変化から期待されるようなMCDスペクトルの大きな変化は見られず、多層膜上部のCoの電子状態は下地層を変えても大きく変化しないことを示した。したがって、下地層は[Co/Pd]n層との界面近傍の初期成長層のみに影響を与え、それによって、多層膜の全体の磁気特性が大きく変化していると考えられる。

口頭

垂直磁化薄膜Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$の硬X線MCDの磁場依存性

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 佐山 淳一*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

希土類遷移金属(RE-TM)アモルファス合金薄膜の強い垂直磁気異方性を垂直磁気記録媒体へ応用し超高密度磁気記録を達成する試行がなされている。本研究では、希土類金属がDy、遷移金属がCoのアモルファス薄膜についてDyの5d電子及びCo 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行った。試料として組成比の異なるDy$$_{x}$$Co$$_{1-x}$$アモルファス薄膜をCr(20nm)を下地層としSi基板上にマグネトロンスパッタリング法で成膜した。試料最表面は酸化防止のためSiN(5nm)を成膜した。Dy L2,3及びCo K吸収端MCD測定は蛍光収量法で大型放射光施設SPring-8 BL39XUで行った。磁気円二色性は移相子で左右円偏光切り替えて室温で測定した。MCDの測定からTb 5d, Co 4pのモーメンに関する元素別ヒステリシスループは磁場の変化に対して急峻に反転していることがわかった。これに対して全磁化VSMの反転が磁場変化に対してゆっくり起こっていることがわかった。一般に、おもに磁性を担うDy4f及びCo3d電子は局在した電子であり互いに直接には関与しあわないが、遍歴的なバンド電子であるDy 5d及びCo 4p電子を媒体として結びついていると考えられる。これらTb 5d, Co 4p電子がどのような機構で磁気的性質と結びついているか考察する。

口頭

Element selective magnetic hysteresis of TbxCo100-x by means of magnetic circular dichroism

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

垂直磁気記録方式が実用化される機運が高まり、超高密度磁気記録を実現する材料開発が切望されている。希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性構造をもち、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、有望な垂直磁気記録媒体として着目されている。ミクロスコピックな知見を得る測定方法として硬X線磁気円二色性(MCD)を用いたMCD測定は得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体のミクロスコピックな磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回はDyの5d, Co 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行ない、マクロなヒステリシスループと振る舞いが異なることを見いだした。

口頭

Element selective magnetic hysteresis of Dy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$ by means of magnetic circular dichroism

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 佐山 淳一*; 籠宮 功*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性構造をもち、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、有望な垂直磁気記録媒体として着目されている。ミクロスコピックな知見を得る測定方法として硬X線磁気円二色性(MCD)を用いたMCD測定は得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体のミクロスコピックな磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回はDyの5d, Co 4p電子に着目して元素別ヒステリシス測定を行ない、マクロなヒステリシスループと振る舞いが異なることを見いだした。

口頭

Soft X-ray absorption spectroscopy and magnetic circular dichroism study of electroless-deposited CoNiFe ternary alloy soft magnetic film

田中 真人*; 中村 尚倫*; 朝日 透*; 逢坂 哲彌*; 津森 俊宏*; 安居院 あかね; 水牧 仁一朗*

no journal, , 

超高密度磁気記録に有望な垂直二層膜磁気記録媒体の開発には、高飽和磁束密度を有する軟磁性薄膜から成る裏打ち層と呼ばれる磁性薄膜の研究が鍵となっている。本研究では裏打ち層としてCoNiFe無電解めっき膜を用い、偏光変調方式による軟X線磁気円二色性の測定から、この裏打ち層の元素別磁気特性を明らかにした。

口頭

X線磁気円二色性吸収分光によるDy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$垂直磁化膜の研究

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 佐山 淳一*; 森河 剛*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

垂直磁気記録方式が実用化され、超高密度磁気記録を実現する材料開発はますます盛んになっている。希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜は、ある組成において垂直磁気異方性を示すことから、垂直磁気記録媒体として有望視されている。X線磁気円二色性(MCD)分光測定は、得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに有効な手段である。本講演では垂直磁化(RE-TM)アモルファス薄膜としてDy$$_{x}$$Co$$_{100-x}$$に着目し、Dy 4f, 5d及びCo 3d, 4pの電子・スピン状態について調べた結果をまとめて報告する。

口頭

Tb-Co垂直磁化膜のTb M5及びCo L3磁気円二色性ヒステリシス

安居院 あかね; 水牧 仁一朗*; 朝日 透*; 松本 幸治*; 森河 剛*; 田中 真人*; 佐山 淳一*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

希土類-遷移金属(RE-TM)アモルファス薄膜はSperri磁性の構造を持ち、あるRE-TMの組成比において垂直磁気異方性を示す。これまでにわれわれはTb-Fe-Coアモルファス薄膜の磁気異方性エネルギーや保磁力などの磁気特性と、構成元素別のミクロスコピックな物理量との相関について報告してきた。X線磁気円二色性を用いた測定は、得られる情報が元素選択的・軌道選択的でありRE-TM薄膜のように複数の磁性元素で構成される磁性体の磁気的性質を調べるのに有効な手段である。今回は、Tb-Co垂直磁化膜のTb 4f及びCo3dの電子に着目して、元素・軌道選択的磁気ヒステリシス測定を行ったので報告する。

口頭

垂直磁化膜Sm(Co,Cu)$$_{5}$$における元素別磁化過程

水牧 仁一朗*; 安居院 あかね; 田中 真人*; 佐山 淳一*; 朝日 透*; 逢坂 哲彌*

no journal, , 

これまでに、われわれは、Cu/Ti複合下地層を適用することにより、角形比が1となる極めて高い垂直磁気異方性を示すSmCo$$_{5}$$薄膜を作製することに成功している。下地層との相互拡散によりSm-Co層内にCu原子の存在することが垂直磁気異方性の発現に深くかかわっていると考えられている。このSm-Co層内に存在するCuの電子・スピン状態と垂直磁気異方性の関連を理解するため、Cu-L吸収端において軟X線吸収分光及び磁気円二色性測定を行った結果を報告する。

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