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論文

$$alpha$$-decay properties of $$^{200,202}$$Fr

Ghys, L.*; Andreyev, A. N.; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Capponi, L.*; Cocolios, T. E.*; Cubiss, J.*; Derkx, X.*; et al.

Physical Review C, 100(5), p.054310_1 - 054310_13, 2019/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:86.57(Physics, Nuclear)

The aim of this work was to investigate the $$alpha$$-decay properties of $$^{200,202}$$Fr and daughter products. Neutron-deficient francium nuclei are produced at ISOLDE-CERN bombarding a UCx target with 1.4 GeV protons. Due to the very high statistics and the high beam purity, improved decay data for $$^{202}$$Fr and its daughters were obtained. The observation of crossover transitions positioned the isomeric high-spin level of $$^{198}$$At at an excitation energy of 265(3) keV. Half-life values of 4.47(5) s and 1.28(10) s were extracted for the ground state and isomeric state of $$^{198}$$At and 52(3) ms for the ground-state decay of $$^{200}$$Fr.

論文

Inverse odd-even staggering in nuclear charge radii and possible octupole collectivity in $$^{217,218,219}$$At revealed by in-source laser spectroscopy

Barzakh, A. E.*; Cubiss, J. G.*; Andreyev, A. N.; Seliverstov, M. D.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Ascher, P.*; Atanasov, D.*; Beck, D.*; Biero$'n$, J.*; et al.

Physical Review C, 99(5), p.054317_1 - 054317_9, 2019/05

 被引用回数:5 パーセンタイル:69.53(Physics, Nuclear)

Hyperfine-structure parameters and isotope shifts for the 795-nm atomic transitions in $$^{217,218,219}$$At have been measured at CERN-ISOLDE, using the in-source resonance-ionization spectroscopy technique. Magnetic dipole and electric quadrupole moments, and changes in the nuclear mean-square charge radii, have been deduced. A large inverse odd-even staggering in radii, which may be associated with the presence of octupole collectivity, has been observed. Namely, the radius of the odd-odd isotope $$^{218}$$At has been found to be larger than the average.

論文

Changes in mean-squared charge radii and magnetic moments of $$^{179-184}$$Tl measured by in-source laser spectroscopy

Barzakh, A.*; Andreyev, A.; Cocolios, T. E.*; de Groote, R. P.*; Fedorov, D. V.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; Fink, D. A.*; Ghys, L.*; Huyse, M.*; et al.

Physical Review C, 95(1), p.014324_1 - 014324_12, 2017/01

 被引用回数:17 パーセンタイル:87.54(Physics, Nuclear)

Hyperfine structure and isotope shifts have been measured for the ground and isomeric states in the neutron deficient isotopes $$^{179-184}$$Tl using the 276.9 nm transition. The experiment has been performed at the CERN Isotope Separator On-Line facility using the in-source resonance-ionization laser spectroscopy technique. Spins for the ground states in $$^{179,181,183}$$Tl have been determined as $$I$$ = 1/2. Magnetic moments and changes in the nuclear mean-square charge radii have been deduced. By applying the additivity relation for magnetic moments of the odd-odd Tl nuclei the leading configuration assignments were confirmed. A deviation of magnetic moments for isomeric states in $$^{182,184}$$Tl from the trend of the heavier Tl nuclei is observed. The charge radii of the ground states of the isotopes $$^{179-184}$$Tl follow the trend for isotonic (spherical) lead nuclei. The noticeable difference in charge radii for ground and isomeric states of $$^{183,184}$$Tl has been observed, suggesting a larger deformation for the intruder-based 9/2$$^{-}$$ and 10$$^{-}$$ states compared to the ground states. An unexpected growth of the isomer shift for $$^{183}$$Tl has been found.

論文

$$beta$$-delayed fission and $$alpha$$ decay of $$^{196}$$At

Truesdale, V. L.*; Andreyev, A.; Ghys, L.*; Huyse, M.*; Van Duppen, P.*; Sels, S.*; Andel, B.*; Antalic, S.*; Barzakh, A.*; Capponi, L.*; et al.

Physical Review C, 94(3), p.034308_1 - 034308_11, 2016/09

 被引用回数:9 パーセンタイル:65.08(Physics, Nuclear)

A nuclear-decay spectroscopy study of the neutron-deficient isotope $$^{196}$$At is reported where an isotopically pure beam was produced using the selective Resonance Ionization Laser Ion Source and On-Line Isotope Mass Separator (CERN). The fine-structure $$alpha$$ decay of $$^{196}$$At allowed the low-energy excited states in the daughter nucleus $$^{192}$$Bi to be investigated. A $$beta$$-delayed fission study of $$^{196}$$At was also performed. A mixture of symmetric and asymmetric fission-fragment mass distributions of the daughter isotope $$^{196}$$Po (populated by $$beta$$ decay of $$^{196}$$At) was deduced based on the measured fission-fragment energies. A $$beta$$DF probability $$P_{rm beta DF}$$($$^{196}$$At) = 9(1)$$times$$10$$^{-5}$$ was determined.

論文

$$alpha$$-decay study of $$^{182,184}$$Tl

Van Beveren, C.*; Andreyev, A.; Barzakh, A. E.*; Cocolios, T. E.*; de Groote, R. P.*; Fedorov, D.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; Ghys, L.*; Huyse, M.*; et al.

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 43(2), p.025102_1 - 025102_22, 2016/02

 被引用回数:11 パーセンタイル:71(Physics, Nuclear)

$$alpha$$-decay spectroscopy of $$^{182,184}$$Tl has been performed at the CERN isotope separator on-line (ISOLDE) facility. New fine-structure $$alpha$$ decays have been observed for both isotopes. $$alpha$$-decay branching ratios of 0.089(19)$$%$$, 0.047(6)$$%$$ and 1.22(30)$$%$$ have been deduced for the (10$$^{-}$$), (7$$^{+}$$) and (2$$^{-}$$) states respectively in $$^{184}$$Tl and a lower limit of 0.49$$%$$ for the $$alpha$$-decay branching ratio of $$^{182}$$Tl. A new half-life of 9.5(2) s for the (2$$^{-}$$) state in $$^{184}$$Tl and 1.9(1) s for the low-spin state in $$^{182}$$Tl has been deduced. Using $$alpha$$-$$gamma$$ coincidence analysis, multiple $$gamma$$ rays were observed de-exciting levels in $$^{178,180}$$Au fed by $$^{182,184}$$Tl $$alpha$$ decays. The $$gamma$$ transitions connecting these low-lying states in $$^{178,180}$$Au are essential to sort the data and possibly identify bands from inbeam studies in these isotopes. Owing to the complex fine-structure $$alpha$$ decays and limited knowledge about the structure of the daughter nuclei, only partial level schemes could be constructed for both gold isotopes in the present work. Reduced $$alpha$$-decay widths have been calculated and are compared with values obtained in neighboring odd-A and even-A thallium isotopes. Except for the allowed $$alpha$$ decay of the $$^{184}$$Tl (10$$^{-}$$) state, the other fine-structure $$alpha$$ decays observed in this study are hindered. This points to strong structural changes between parent thallium and daughter gold isotopes.

論文

Internal decay of the (10$$^{-}$$) intruder state in $$^{184}$$Tl

Van Beveren, C.*; Andreyev, A.; Barzakh, A.*; Cocolios, T. E.*; Fedorov, D.*; Fedosseev, V. N.*; Ferrer, R.*; Huyse, M.*; K$"o$ster, U.*; Lane, J. F. W.*; et al.

Physical Review C, 92(1), p.014325_1 - 014325_8, 2015/07

 被引用回数:8 パーセンタイル:57.47(Physics, Nuclear)

Decay spectroscopy of $$^{184}$$Tl has been performed at the CERN Isotope Separator On-Line (ISOLDE) facility. An excitation energy of 506.1(1) keV and a half-life of 47.1(7) ms of the intruder based (10$$^{-}$$) state have been extracted. The internal decay characteristics of this state are determined and discussed, extending the systematics of such states in the even-mass thallium nuclei below neutron midshell at N = 104. The retardation factors of the isomeric M2 and E3 transitions are deduced and compared with retardation factors in neighboring odd-mass and even-mass thallium isotopes. The new information is combined with a review of hindered and unhindered $$alpha$$-decay data of $$^{187-192}$$Bi populating levels in daughter nuclei $$^{183-188}$$Tl and supports the interpretation of the intruder character of the (10$$^{-}$$) state in $$^{184}$$Tl.

論文

High proton radiation tolerance of InAsSb quantum-well-based micro-Hall sensors

Abderrahmane, A.*; Ko, P. J.*; 岡田 浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 柴崎 一郎*; Sandhu, A.*

IEEE Electron Device Letters, 35(12), p.1305 - 1307, 2014/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:0(Engineering, Electrical & Electronic)

AlInSb/InAsSb/AlInSbヘテロ構造量子井戸マイクロホールセンサーは、高移動度,低有効質量,高電子飽和速度といった優れた特徴をもつことから、宇宙環境への応用が期待されている。しかし、その宇宙放射線に対する耐性については明らかにされていない。そこで、AlInSb/InAsSb/AlInSbヘテロ構造量子井戸マイクロホールセンサーの耐放射線性を明らかにするために、高崎量子応用研究所TIARAのイオン注入器を用いて、380keV陽子線を10$$^{11}sim$$10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$照射し、センサーの特性変化を調べた。照射により生成する深い準位の欠陥によって移動度は低下し、10$$^{13}$$cm$$^{-2}$$以上の照射によって磁気感度の低下が生じたが、10$$^{16}$$cm$$^{-2}$$照射後もマイクロホールセンサーとして機能しうることが分かった。これは低軌道(LEO)で換算すると約1000年に相当する照射量であり、耐放射線性は十分に高いことが示された。

論文

Proton irradiation enhancement of low-field negative magnetoresistance sensitivity of AlGaN/GaN-based magnetic sensor at cryogenic temperature

Abderrahmane, A.*; Ko, P. J.*; 岡田 浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*

IEEE Electron Device Letters, 35(11), p.1130 - 1132, 2014/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:51.52(Engineering, Electrical & Electronic)

宇宙用磁気センサーへの応用が期待されるAlGaN/GaNマイクロホールセンサーの縦方向と横方向の磁気抵抗に対する陽子線照射効果を明らかにするため、室温にて380keV陽子線を10$$^{14}$$cm$$^{-2}$$の線量照射した。磁気特性変化を調べた結果、照射後も同等の磁気感度を維持し、4Kといった低温における最低検出磁気強度もほぼ同等であった。一方、磁気抵抗感度は160から417V/(A$$cdot$$T)へとむしろ向上することが分かった。この値は、これまで報告されてきたAlGaN/GaN系マイクロホールセンサーの磁気抵抗感度の中で最高値である。このことから、このレベルの線量の陽子線照射により磁気抵抗感度の改善が図れることを明らかにした。

論文

Effect of annealing on proton irradiated AlGaN/GaN based micro-Hall sensors

Abderrahmane, A.*; 高橋 大樹*; 田代 起也*; Ko, P. J.*; 岡田 浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*

AIP Conference Proceedings 1585, p.123 - 127, 2014/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:55.09

380keV陽子線を1$$times10^{14}$$, 1$$times10^{15}$$, 1$$times10^{16}$$cm$$^{-2}$$照射したAlGaN/GaNマイクロホールセンサーの673Kでの熱処理の影響を調べた。カソードルミネッセンス測定を室温で行い、熱処理前後での変化を調べたところ、GaN層からのバンド間発光の回復が起こっていることが分かった。また、磁気特性や増加した直列抵抗の回復が観察されたが、高照射量である1$$times10^{16}$$cm$$^{-2}$$の試料においては熱処理後もなお高抵抗であり、初期値の72%までの回復であることが判明した。

論文

Partial recovery of the magnetoelectrical properties of AlGaN/GaN-based micro-Hall sensors irradiated with protons

Abderrahmane, A.*; 田代 起也*; 高橋 大樹*; Ko, P. J.*; 岡田 浩*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*

Applied Physics Letters, 104(2), p.023508_1 - 023508_4, 2014/01

 被引用回数:6 パーセンタイル:31.43(Physics, Applied)

380keV陽子線を高線量(1$$times10^{16}$$cm$$^{-2}$$)照射したAlGaN/GaNマイクロホールセンサーの磁電特性の熱処理による回復を調べた。熱処理温度の上昇と共に電子移動度とシート抵抗、磁気感度の回復が観察された。しかし、400$$^{circ}$$Cまでの熱処理では、シート抵抗の回復は72%に留まった。電流・電圧特性とラマン分光測定により、照射欠陥の減少によるトラップ密度の減少と結晶性の改善が起こっていることが明らかとなり、これによってデバイス特性の回復が生じていると結論できた。

論文

Effect of proton irradiation on AlGaN/GaN micro-Hall sensors

Abderrahmane, A.*; 小出 将太*; 岡田 浩*; 高橋 大樹*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*

Applied Physics Letters, 102(19), p.193510_1 - 193510_4, 2013/05

 被引用回数:7 パーセンタイル:34.75(Physics, Applied)

380keV陽子線照射による窒化アルミニウムガリウム/窒化ガリウム(AlGaN/GaN)マイクロホール効果センサーの磁電特性の変化を調べた。その結果、照射量の増加とともに、電流・電圧特性の劣化、センサーの磁気感度安定性の低下が観察された。加えて、高温領域で電子移動度が劇的に減少し、その結果シート抵抗が急激に増加することも判明した。ラマン分光法による分析から、これらがGaN結晶性の低下に起因するものであることが分かったが、結晶歪みは観測されなかった。

論文

Measurement of the first ionization potential of astatine by laser ionization spectroscopy

Rothe, S.*; Andreyev, A. N.*; Antalic, S.*; Borschevsky, A.*; Capponi, L.*; Cocolios, T. E.*; De Witte, H.*; Eliav, E.*; Fedorov, D. V.*; Fedosseev, V. N.*; et al.

Nature Communications (Internet), 4, p.1835_1 - 1835_6, 2013/05

 被引用回数:71 パーセンタイル:94.96(Multidisciplinary Sciences)

The radioactive element astatine exists only in trace amounts in nature. Its properties can therefore only be explored by study of smallest quantities of artificially produced isotopes or by performing theoretical calculations. One of the most important properties influencing the chemical behaviour is the energy required to remove one electron from the valence shell, referred to as the ionization potential (IP). Here we use laser spectroscopy to probe the optical spectrum of astatine near the ionization threshold. The observed series of Rydberg states allowed the deduction of the IP of the astatine atom for the first time. New ab initio calculations were performed to support the experimental result. The measured value of IP(At) serves as a benchmark for quantum chemistry calculations of the properties of astatine as well as for the theoretical prediction of the ionization potential of super-heavy element 117, the heaviest homologue of astatine.

論文

Effect of Proton Irradiation on 2DEG in AlGaN/GaN Heterostructures

Abderrahmane, A.*; 小出 将太*; 田原 知行*; 佐藤 真一郎; 大島 武; 岡田 浩*; Sandhu, A.*

Journal of Physics; Conference Series, 433, p.012011_1 - 012011_8, 2013/04

 被引用回数:5 パーセンタイル:83.7

AlGaN/GaNマイクロホールセンサーの磁電特性に対する陽子線照射の影響を5.4Kから室温の範囲で調べた。380keV陽子線を1$$times$$10$$^{14}$$cm$$^{-2}$$照射したところ、シート抵抗はほぼ変化せず、センサーの絶対感度は照射に対して安定であることがわかった。しかし、二次元電子ガス層の界面での散乱に起因するとみられる電子移動度の減少が観察され、それは特に低温領域において顕著であった。磁電特性の変化を調べたところ、Shubnikov de Haas振動の減衰及びランダウプラトーの消失があらわれたが、これらは電子移動度が減少したことによるものと考えられる。

論文

Robust Hall effect magnetic field sensors for operation at high temperatures and in harsh radiation environments

Abderrahmane, A.*; 小出 将太*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*; 岡田 浩*

IEEE Transactions on Magnetics, 48(11), p.4421 - 4423, 2012/11

 被引用回数:17 パーセンタイル:67.76(Engineering, Electrical & Electronic)

近年、高温高放射線場で動作する磁場モニター用ホール効果センサーの開発が求められており、AlGaN/GaNヘテロ構造を利用した高感度ホール効果センサーに期待が寄せられている。今回、400$$^circ$$Cでも安定動作するAlGaN/GaN 2次元電子ガス磁気センサーを開発し、その耐放射線性について検討した。耐放射線性評価には、高崎量子応用研究所TIARAイオン注入装置の380keV陽子線を使用した。380keV陽子線を1$$times$$10$$^{14}$$/cm$$^2$$照射すると、比較用試料であるAlGaAs/GaAs, AlInSb/InAsSb/AlInSb磁気センサーは大きな劣化を示したが、AlGaN/GaN磁気センサーは照射前とほぼ同様の特性を維持していた。このことから、本研究で作製したAlGaN/GaN磁気センサー試料は高い耐放射線性を持つことが明らかとなった。

論文

Effects of proton irradiation on the magnetoelectric properties of 2DEG AlGaN/GaN micro-hall sensors

岡田 浩*; Abderrahmane, A.*; 小出 将太*; 高橋 大樹*; 佐藤 真一郎; 大島 武; Sandhu, A.*

Journal of Physics; Conference Series, 352, p.012010_1 - 012010_5, 2012/03

 被引用回数:5 パーセンタイル:87

The effects of 380 keV proton irradiation on AlGaN/GaN micro-Hall sensors were investigated by magnetoresistance measurements. The sheet resistance increased after irradiation at a proton dose of 1$$times$$10$$^{13}$$ cm$$^{-2}$$ due to the decrease of carrier mobility rather than the decrease of sheet carrier density. Our experiments showed that AlGaN/GaN two-dimensional electron gas (2DEG) structures were promising candidates for Hall sensors operable in harsh radiation environments.

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