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藤原 秀紀*; 梅津 理恵*; 黒田 文彬*; 宮脇 淳*; 樫内 利幸*; 西本 幸平*; 永井 浩大*; 関山 明*; 入澤 明典*; 竹田 幸治; et al.
Scientific Reports (Internet), 11(1), p.18654_1 - 18654_9, 2021/09
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Multidisciplinary Sciences)Band-gap engineering is one of the fundamental techniques in semiconductor technology. To fully utilize the spintronic material, it is essential to optimize the spin-dependent electronic structure in operando conditions by applying the magnetic and/or electric fields. Here we present a new spectroscopic technique to probe the spin-polarized electronic structures by using magnetic circular dichroism (MCD) in resonant inelastic soft X-ray scattering (RIXS) under an external magnetic field. Thanks to the spin-selective dipole-allowed transitions in the RIXS-MCD, we have successfully demonstrated the direct evidence of the perfectly spin-polarized electronic structures for the prototypical halfmetallic Heusller alloy, Co
MnSi. The RIXS-MCD is a promising tool to probe the spin-dependent carriers and band-gap with element specific way induced in buried magnetic layers under operando conditions.
小貫 祐介*; 星川 晃範*; 佐藤 成男*; 徐 平光; 石垣 徹*; 齋藤 洋一*; 轟 秀和*; 林 眞琴*
Journal of Applied Crystallography, 49(5), p.1579 - 1584, 2016/10
被引用回数：31 パーセンタイル：88.29(Chemistry, Multidisciplinary)The authors have developed texture measurement system on a time-of flight neutron diffractometer, iMATERIA (BL20, MLF/J-PARC, Japan). Quantitative Rietveld texture analysis for a duplex stainless steel was possible with one neutron beam exposure for several minutes without sample rotation. The minimum number of diffraction spectra required for the Rietveld texture analysis was experimentally determined as 
100. The suggested rapid measurement scheme used 132 spectra and determined volume fractions of texture components in both ferrite and austenite phases, quantitatively. This quantitative and rapid measurement scheme was established by utilizing the features of iMATERIA as a powder diffractometer, i.e. fairly high resolution in d-spacing and numerous detectors equipped in a wide range of scattering angle.
齋藤 彰範*; 辻 広美*; 下山 巖; 清水 研一*; 仁科 勇太*
Chemical Communications, 51(27), p.5883 - 5886, 2015/04
被引用回数：13 パーセンタイル：38.78(Chemistry, Multidisciplinary)白金などの触媒金属は微粒子化により使用量を低減化させる方法が一般的である。比表面積の大きい炭素材料はそのための担持材料として有望であり、酸化グラフェン(GO)上に白金微粒子を担持させる方法が検討されている。一方、金属微粒子を担持させる際に従来用いていた還元剤では酸化グラフェンの還元も併発し、グラフェンの凝集化も引き起こしてしまうという問題があった。そこで非常に温和な還元剤であるヒドロシランを用いてGO上に担時させる新しい触媒調整方法を試みた。得られた白金触媒はメタンの酸化反応において市販の炭素担持白金触媒よりも耐久性が数倍優れた材料となることを見いだした。得られた材料をX線吸収分光法(XAS)等で調べ、ヒドロシランに起因するシリカ層が形成されたことを明らかにした。この結果はGOがシリカコーティングされたことにより触媒の耐久性が向上したことを示唆している。表面反応ダイナミクス研究グループの下山は本研究においてKEK-PFのBL27A機構ビームラインを用いたXAS分析と分子軌道計算による解釈を担当した。この結果は白金触媒の長寿命化に対する画期的なイノベーションに繋がることが期待される。
麻野 敦資*; 高野 勝昌*; 千葉 敦也; 齋藤 勇一; 丸井 裕美*; 大道 正明*; 前吉 雄太*; 本庄 義人*; 佐伯 昭紀*; 山田 圭介; et al.
JAEA-Review 2012-046, JAEA Takasaki Annual Report 2011, P. 163, 2013/01
In this study, a visualization of the tracks of fragments from a dissociated cluster ion in a target was tried using polystyrene derivatives with higher sensitivity for the ion beam irradiation. The results were compared with the case of ion beam consisting of single ion, considering the feature of cluster beam irradiation. The ion species were selected to be 
C
and 
Ti. As a result, the density of the structures at the Ti beam irradiation was almost the same to the ion fluence. However, the density at the C irradiation was much less than the ion fluence. It is supposed that many cluster particles are fragmentized during penetration in the polymer film. The radial dose distribution inside a particle tracks is decreased, and then the cross-linking reaction is induced insufficiently. In order to visualize the tracks of the fragmentation, optimization of the development or selection of materials with higher sensitivity should be needed.
菊地 賢司*; Rivai, A. K.*; 斎藤 滋; Bolind, A. M.*; 小暮 亮雅*
Journal of Nuclear Materials, 431(1-3), p.120 - 124, 2012/12
被引用回数：6 パーセンタイル：41.82(Materials Science, Multidisciplinary)450
C-500C, 5,500時間の鉛ビスマス中で形成されたフェライト・マルテンサイト鋼HCM12Aの酸化物層を走査プローブ顕微鏡(SPM)により観察した。EDX観察の後、走査プローブ顕微鏡を用いて、酸化物層と母材部を表面電位モードと位相遅れ測定により解析した。従来、酸化物層の形成機構は、高温の鉛ビスマスに対して耐食性を持つことが期待される酸化物の安定性を理解するため、元の母材表面位置、酸素の移動経路及び鉄の拡散といった観点から研究されてきた。本研究における新しい発見は、微細構造観察モードでは見えない(FeCr)
OとFeOの境界が表面電位モードでは検出できたことである。スピネル層は低表面電位として母材領域と区別できるが、スピネル層とマグネタイト層の境界付近では、表面電位は境界線に相当する細い経路を除き、連続であるように見える。また、微細構造観察モードでは見えなかった、スピネル層とマグネタイト層を貫通している帯状構造が見つかった。
今泉 和幸; 齊藤 隆一; 飛田 茂治; 長井 秋則; 北村 了一; 岡崎 義広
JAEA-Technology 2012-027, 49 Pages, 2012/08
JAEA-Technology-2012-027.pdf:7.07MB
原子炉容器内観察技術は、供用期間中の原子炉の安全性及び健全性を確認する技術として重要な役割が期待されている。一方で、ナトリウム冷却型高速炉にあっては、観察装置等を高温・高放射線・ナトリウム環境といった過酷な条件で使用することから、当該技術の信頼性を担保するために、実機環境下で機能確認することが重要である。「常陽」では、第15回定期検査時に発生したトラブルの原因究明を一つの契機とし、以下の観察技術を新たに開発し、実機に適用した。(1)回転プラグ貫通孔上のアクリルプレートに設置したビデオカメラを用いた集合体等頂部観察技術。(2)遠隔操作装置により狭隘部に挿入した耐放射線ファイバスコープを用いた炉心上部機構下面観察技術。本技術開発を通じて、原子炉容器内観察にかかわる装置設計・作業手順策定等にかかわる経験を蓄積するとともに、照明・放射線の影響や画像拡張処理技術にかかわる基礎データを拡充し今後の原子炉容器内観察技術に資することができた。
板垣 亘; 齊藤 隆一; 今泉 和幸; 長井 秋則; 青山 卓史; 前田 幸基
第14回動力・エネルギー技術シンポジウム講演論文集, p.435 - 438, 2009/06
ナトリウム冷却型高速炉においては、原子炉容器内を常時Arガスで封じ、気密を維持した状態にあるとともに、高温,高線量下にあることから、原子炉容器内の観察を実施するためには、これらの課題を解決した観察装置の開発が必要である。高速実験炉「常陽」では、燃料集合体頂部までナトリウムレベルを下げ、原子炉容器内にファイバスコープを挿入して、炉内を観察する技術を確立した。この炉内観察を通じて、観察装置の遠隔操作技術や炉内の照明技術,ファイバスコープの放射線照射特性等について知見を得たので、報告する。
山内 恵美子*; 渡辺 立子; 及川 美代子*; 藤本 浩文*; 山田 明徳*; 斎藤 公明; 村上 正弘*; 橋戸 和夫*; 土田 耕三*; 高田 直子*; et al.
Journal of Insect Biotechnology and Sericology, 77(1), p.17 - 24, 2008/02
PCR(ポリメラーゼ連鎖反応)法を用いて、Cs-137
線照射によるpBR322プラスミドDNAの両方の鎖それぞれに生じた1本鎖切断の収率を測定する方法を確立した。本研究では、PCRによる増幅を経時的に測定することで、増幅率をreal-time PCRがDNA切断数の収量の絶対値測定に応用・有用であることを初めて示した。この方法によるSSB収率の実験結果は、モンテカルロシミュレーションによる計算結果と非常によい一致を示したことによっても実証された。
今泉 和幸; 齊藤 隆一; 飛田 茂治; 長井 秋則
no journal, ,
ナトリウム冷却型高速炉においては、原子炉容器内を常時Arガスで封じ、気密を維持した状態にあるとともに、同内部は高温,高線量下にあることから、直接的視認による原子炉容器内の観察ができない。「常陽」において、実績のある炉上部からのカメラによる観察及び炉内観察装置(ファイバスコープ方式)の技術を用いて、平成19年8月11月にかけて炉内干渉物に関する原子炉容器内観察を行った。その結果、炉容器内の干渉物が計測線付実験装置であること及び集合体頂部等に異物や損傷がないことを確認した。また、干渉物と接触した炉心上部機構(以下、「UCS」という。)下面の状態を確認するため、UCS下面と集合体頂部の隙間約70mmの狭隘部にファイバスコープを挿入し、UCSを下面から上方向に観察する装置(UCS下面観察装置)を開発し、観察を行った。その結果、明瞭な画像が取得でき、UCS下面に設置されている厚さ0.8mmの整流板及び熱電対の状況を確認することができた。これらの観察方法を用いることにより、「常陽」における炉内状況を詳細に観察することができた。
岡安 悟; 武山 昭憲*; 大島 武*; 針井 一哉*; 家田 淳一; 石田 真彦*; 齊藤 英治
no journal, ,
スピン-エネルギー変換材料科学研究グループでは放射線に強いとされるスピントロニクス材料の原子力分野での応用を目指している。前回の学会ではスピン熱電素子の耐重イオン照射特性について調べた。素子は重イオン照射による円柱状欠陥形成でダメージを受けるが未照射部分は健全性を保ち続けること、また使用済み核燃料キャスク周辺での利用で十分な寿命を有することを報告した。今回は耐ガンマ線照射線特性について報告する。同素子へのガンマ線照射に関してはYagmurらの論文で、0.3MGyまでの照射で素子の健全性が保たれることが報告されている、我々はさらに過酷な環境下での使用を想定し、1MGyまでの室温ガンマ線照射、および150Cでの照射を行ったのでその結果を報告する。
久保 純*; 久保田 悠美*; 岡田 晃典*; 呉田 昌俊; 飯倉 寛; 鈴木 裕士; 齊藤 徹*
no journal, ,
持続可能なモビリティ社会の発展に寄与するためエンジンのさらなる低燃費化開発が不可欠である。そこで中性子を利用して燃費に影響する抵抗や重量を低減するため、エンジン内部等の潤滑オイル挙動の可視化、また、部品薄肉化の検討に必要である内部残留応力の計測を行っている。高速度撮像中性子ラジオグラフィ技術を用い世界で初めて高速回転条件下における内部のオイル挙動の高速撮像に成功し、オイルの定量化解析を可能にした。また、シリンダーヘッドの材料ごとに内部残留応力を測定し、データベース化した。
齊藤 隆一; 鈴木 寿章; 川原 啓孝; 礒崎 和則; 長井 秋則
no journal, ,
ナトリウム冷却型高速炉では、原子炉容器内を常時Arガスで封じ、気密を維持した状態にあるとともに、同内部は高温,高線量下にあることから、直接的視認による観察ができない。「常陽」では、従来からカメラ及び耐熱・耐放射線性のファイバースコープを用いた炉内観察方法を開発しており、炉内干渉物にかかわる観察において、これらの観察技術を用いて炉内状況を確認した。観察結果からは、干渉物の同定及び回転プラグの運転可否の判断材料を得ることができ、同観察がナトリウム冷却型高速炉の炉内観察手法として有効であることを確認した。今後、光ファイバーの耐放射線性向上及び劣化回復技術の開発,画像処理技術の向上といった観察技術の高度化を進めてゆく。
菊地 賢司*; Bolind, A.*; Rivai, A. K.; 斎藤 滋; 小暮 亮雅*
no journal, ,
加速器駆動未臨界炉(ADS)では溶融した鉛ビスマスが核破砕中性子源と冷却材を兼ねる。そのため、ビーム入射窓及び構造材料と鉛ビスマスの共存性は重要な課題の一つである。材料の鉛ビスマスによる腐食特性を明らかにするために、鉛ビスマス中で形成されたフェライト鋼(HCM12A)の酸化皮膜構造を原子間力顕微鏡(AFM)を用いて観察した。供試材は三井造船の鉛ビスマス流動ループの試験ホルダー(外径48mm,肉厚3mm)の一部であり、450500Cで5,500時間の試験実績を有する。酸化皮膜はほぼ一様に形成され、厚さは17
m(スピネル約9m,マグネタイト約7m)である。試料は供試材を切断後、樹脂埋め、研磨して作製した。酸化皮膜構造はAFMの表面凹凸探査のダイナミックモード,電位差モード,磁化探針による位相遅れモードを用いて観察した。その結果、酸化皮膜内の電位ポテンシャルや磁気力分布など内部構造に関する有用な情報が得られた。
家田 淳一; 岡安 悟; 武山 昭憲*; 針井 一哉*; 大島 武*; 石田 真彦*; 齊藤 英治
no journal, ,
We investigate irradiation tolerance against gamma-rays of a prototypical spin-driven thermoelectric (STE) device based on Y
Fe
O
/Pt heterostructures. The past study has proved that the STE device was rad-hard against the gamma-irradiation dose up to 0.3 MGy. In this study, we assess the radiation hardness in severer environments, such as higher dose levels, higher ambient temperatures, and water steam, assuming the future RTG usage near the spent nuclear fuel storage. We show that the YFeO/Pt STE device has tolerance to irradiation of gamma rays up to 0.9 MGy even at 150 
C. On the other hand, we observe the performance degradation of the STE device by the gamma-irradiation under the water steam. From a control experiment without gamma-rays, the irradiation is irrelevant, and the damage is caused solely by the water steam effect. To avoid the damage, it is found that the thicker Pt film (10 nm) in the STE device is effective. Therefore, it was clarified that the STE device has fundamentally high resistance to gamma rays.
