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論文

抽出クロマトグラフィーに用いる含浸吸着材への表面処理が吸着・溶離挙動に及ぼす影響

名越 航平*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 竹内 正行; 佐藤 睦*; 及川 博史*

日本イオン交換学会誌, 28(1), p.11 - 18, 2017/01

抽出クロマトグラフィーによる高レベル放射性廃液からのマイナーアクチノイド分離回収プロセスへの適用が期待される含浸吸着材の改良を目的として、含浸吸着材の基体として用いる多孔質シリカ粒子に種々の表面処理を施すことで表面極性を変化させたTODGA含浸吸着材を作製し、硝酸水溶液中におけるNdの吸着溶離挙動を評価した。多孔質シリカ粒子の表面極性を変化させることで吸着分配係数、吸着速度、溶離性能のいずれも顕著に変化することを確認した。

論文

Dislocation density of GlidCop with compressive strain applied at high temperature

佐野 睦*; 高橋 直*; 渡辺 篤雄*; 城 鮎美*; 菖蒲 敬久

Materials Research Proceedings, Vol.2, p.609 - 614, 2017/00

高温下で圧縮ひずみが与えられたGlidCopの転位密度を、放射光を用いたX線プロファイル解析により調べた。転位密度を評価するために、修正ウィリアムソンホールと修正ウォーレン-アベルバッハ法を適用した。その結果、0.011-0.04の圧縮ひずみを有するGlid Copの転位密度は、5.7-8.0$$times$$10$$^{14}$$m$$^{-2}$$であった。

論文

Erratum; Initial oxidation of Si(001) induced by translational kinetic energy of O$$_{2}$$ supersonic molecular beams

吉越 章隆; 佐野 睦*; 寺岡 有殿

Japanese Journal of Applied Physics, 54(3), P. 039203_1, 2015/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.19(Physics, Applied)

We have performed experiments on surface chemical reactions using a supersonic O$$_{2}$$ molecular beam. Translational kinetic energy values of the supersonic O$$_{2}$$ molecular beams have been estimated by calculations. We have noticed a mistake in the calculations. We had calculated the translational kinetic energy with gas constant $$R$$ = 1.134$$times$$10$$^{-4}$$ eV/K. However, $$R$$ = 8.617$$times$$10$$^{-5}$$ eV/K is correct. Consequently, the correct translational kinetic energy values can be obtained by multiplying those in the published article by a factor of 0.76. Even if they are corrected, conclusions and the points of arguments are as they are except the translational kinetic energy values themselves.

論文

Residual strain of OFC using synchrotron radiation

佐野 睦*; 高橋 直*; 渡辺 篤雄*; 城 鮎美; 菖蒲 敬久

Materials Science Forum, 777, p.255 - 259, 2014/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:53.95

Residual strain in oxygen-free copper, one of the materials used in high-heat-load components at SPring-8 front end, was investigated. A strain scanning method with oscillation was employed for strain measurement. The results were compared with those obtained using an elasto-plastic creep FEM analysis.

報告書

多段式イオンチェンバーによる光子束の絶対値測定

佐野 睦*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿; 斎藤 則生*; 鈴木 功*

JAERI-Tech 2000-081, 21 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-081.pdf:0.79MB

SPring-8のBL23SUにおいて多段式イオンチェンバーを用いた光子束の絶対値測定を行い、フォトダイオード及びAuによる結果と比較した。光子束の測定は光エネルギーが487,571,688,868,1078eVの5点に対して行った。イオンチェンバー内に導入するガスはアルゴンを用いた。それぞれの光エネルギーに対してガス圧を10$$^{-2}$$Pa~10$$^{2}$$Pa台まで変化させ光イオン電流を測定し、その結果を解析することにより光子束を求めた。得られた光子束はリングカレント100mAあたり2.07$$times$$10$$^{10}$$~3.13$$times$$10$$^{11}$$(photons/s)となり、光エネルギーとともに増加する傾向を示した。フォトダイオードとの比較では571eV以下では両者の測定は誤差の範囲内で一致するがエネルギーが高くなるにつれて差が大きくなり、1078eVではイオンチェンバーに比べてフォトダイオードの方が33%小さい値を示した。

報告書

表面反応分析装置の製作とそのSi(001)表面の初期酸化過程分析への応用

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦*

JAERI-Tech 2000-080, 33 Pages, 2001/02

JAERI-Tech-2000-080.pdf:3.12MB

SPring-8の原研軟X線ビームラインの実験ステーションとして表面反応分析装置を設計・製作した。本装置では固体表面と気体分子の表面反応における並進運動エネルギーの影響を研究することを目的とし、超音速分子線発生装置、電子エネルギー分析器、質量分析器を設置して、おもに放射光を用いた光電子分光実験と分子線散乱実験を可能とした。本装置を用いてO$$_{2}$$分子によるSi(001)表面の初期酸化の分析を行った。理論的に予測されていたO$$_{2}$$分子が解離吸着するときのエネルギー閾値が実験的に検証された。さらにSi-2pの光電子ピークの構造から並進運動エネルギーに依存して酸化数の大きなSi原子が形成されることが明らかとなった。分子線散乱の実験においても並進運動エネルギーが2eV以上のとき表面温度が700$$^{circ}C$$以上でSiO分子の生成速度が急激に増大する現象が発見された。

論文

Photoemission and molecular scattering study on initial oxidation of Si(001) surfaces induced by O$$_{2}$$ translational energy

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦*

Proceedings of the Symposium on Surface Science 2001, p.86 - 89, 2001/00

表面化学研究グループではSi(001)表面のO$$_{2}$$分子による酸化の初期課程を、おもに光電子分光法,質量分析法,超音速分子線法を用いて研究している。本研究ではSi(001)表面の酸化をO$$_{2}$$分子の並進エネルギーを制御することによって段階的に制御できることを初めて見いだした。また、酸素の飽和吸着量が並進エネルギーに依存するばかりでなく、表面のSiとOの化学結合状態も並進エネルギーに依存して大きく変化することを見いだした。さらにSiOの熱脱離を伴う高温での酸化においても並進エネルギーが2eV以上のときSiOの生成速度が700$$^{circ}C$$以上で急激に増大する現象が見いだされた。他研究グループによる第一原理計算の結果を参照して、O$$_{2}$$の並進エネルギーで誘起されるSi(001)表面の初期酸化のモデルを提出する。

論文

Initial oxidation of Si(001) induced by translational kinetic energy of O$$_{2}$$ supersonic molecular beams

吉越 章隆; 佐野 睦; 寺岡 有殿

Japanese Journal of Applied Physics, Part 1, 39(12B), p.7026 - 7030, 2000/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:41.42(Physics, Applied)

超音速O$$_{2}$$分子線を用いて、O$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーを変化させ、それによって誘起されるSi(001)表面酸化過程をXPS及び散乱分子線測定により明らかにしたので発表する。SiOの脱離を伴う酸化(Active oxidation)では、O$$_{2}$$分子の運動エネルギーが、3.0eV及び2.0eVの場合、基板温度700$$^{circ}C$$において、SiOの脱離及びO$$_{2}$$分子の散乱割合に大きな変化が見られた。しかし、並進運動エネルギーが、0.5及び1.0eVではこれらの現象がみられないことから、O$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーがActive oxidationを増強する効果があることを見いだした。SiOの脱離を伴わない酸化(Passive oxidation)においても並進運動エネルギーの効果が見いだされた。酸化が、1.0eV及び2.6eVの並進運動エネルギーで増加した。これらは、Si表面の第1層のback bond及び第2-第3層間の酸化に対応することが、理論計算のこれまでの報告との比較よりわかった。

論文

Initial oxidation of Si(001) surfaces induced by translational energy of O$$_{2}$$ molecules

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦*

Proceedings of 22nd Symposium on Dry Proceess (DPS 2000), p.85 - 90, 2000/11

Siの酸化膜はSi電子デバイスの中の電界効果トランジスタ(FET)におけるゲート絶縁膜や層間絶縁膜として用いられている。特にゲート絶縁膜には熱酸化膜が用いられ、その厚さはデバイスの微細化に伴って数十オングストロームに迫りつつある。そのような状況においては原子層レベルで酸化を制御する技術が求められている。新しい技術開発のためには酸化の初期過程に関する知見が必要である。本研究では超高真空下で清浄なSi(001)面をつくり出し、10$$^{14}$$分子/cm$$^{2}$$/secというビーム強度でゆっくり酸化できる分子線技術を用いて、Si(001)面の初期酸化過程における酸素分子の化学吸着の様子をその運動エネルギーをパラメータとして放射光を用いてその場光電子分光法で観測した。また700$$^{circ}C$$以上の表面温度で起こるSiO分子の脱離過程に対する運動エネルギーの影響についても述べる。

論文

シリコンと酸素の表面反応における運動エネルギーの影響

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦

表面科学, 21(7), p.54 - 57, 2000/07

SPring-8の原研軟X線ビームラインに設置予定の表面反応分析装置の立ち上げ実験の一環として、シリコンの表面酸化反応の研究を始めた。表面反応分析装置の諸機能のうち、超音速分子線と質量分析器を用いて、シリコン表面で散乱する酸素分子を検出することで反応確率を見積もった。高温ノズルを用いたことで従来の研究より大きな並進運動エネルギー(最大約3eV)での実験が可能になった。自然酸化膜でおおわれたSi(100)表面からの室温での散乱は反応確率ゼロの散乱とみなせる。その散乱強度に対する各温度での清浄表面からの散乱強度の比が反応確率となる。並進運動エネルギーが2.9eVの場合の反応確率の表面温度依存性に、異常なふるまいが見いだされた。化学吸着から生成物であるSiOの脱離に反応スキームが変わる温度で反応確率の大きな変化がはじめて観測された。

論文

シリコン表面の初期酸化における酸素分子線の運動エネルギー効果

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦

真空, 43(3), P. 412, 2000/03

SPring-8の原研軟X線ビームラインBL23SUに設置予定の表面反応分析装置の立ち上げ実験を進めている。本装置はシリコン等の固体表面に運動エネルギーを制御した分子線を照射できる。その表面をおもに光電子分光法で分析するほか、表面から熱脱離する分子や散乱分子線を差動排気した質量分析器で検出する。本装置はビームラインに設置するため、チェンバに導入されるガスがビームライン上流に拡散し光学素子を汚染することを防止しなければならない。そのために構成した差動排出計の動作特性は良好で、導入されたガスは本装置内でほぼ排気される。最初の立ち上げ実験としてシリコン表面の酸素分子線による初期酸化を試みた。入射する酸素分子の運動エネルギーを3eVまで変化させてシリコン表面の酸素量を光電子分光で調べた。その結果、運動エネルギーによって誘起されるシリコン表面の酸化現象を見いだした。

論文

Influence of incident O$$_{2}$$ translational energy to initial oxidation of Si(001) surface

寺岡 有殿; 吉越 章隆; 佐野 睦*

Atomic Collision Research in Japan, No. 26, p.114 - 116, 2000/00

原研軟X線ビームラインBL23SUに設置した表面反応分析装置を用いてSi(001)表面のO$$_{2}$$分子による酸化の初期過程を研究している。特にO$$_{2}$$分子の並進運動エネルギーがSi表面の酸化状態に与える影響を調べるために、O$$_{2}$$分子の場合に3eVまでの運動エネルギーを与えることができる超音速分子線技術を用いて実験を行った。その結果、Si(001)表面に解離吸着するO$$_{2}$$分子の飽和吸着量が運動エネルギーに依存して増加すること、2つのしきい値が存在することを見いだした。また、表面温度が高い場合にはSiO分子が熱脱離するが、その脱離速度にもO$$_{2}$$分子の運動エネルギーが効果的であることを見いだした。これらの結果をまとめて年報として報告する。

口頭

高熱負荷機器用母材GlidCopのひずみ評価

佐野 睦*; 高橋 直*; 渡辺 篤雄*; 北村 英男*; 城 鮎美; 菖蒲 敬久

no journal, , 

高熱負荷機器用母材GlidCopは、SPring-8において放射光熱除去のアブソーバーとして利用されている。本研究では、このGlidCopの熱サイクルに伴う材料内部に発生するひずみを評価し、余寿命評価に資することを目的として、SPring-8BL02B1を使ったひずみ測定を行った。電子ビームによる熱サイクル疲労を発生させた試験片を逐次計測した結果、数回の熱サイクルで弾性,塑性変形とも大きく変化するが、それ以降では弾性変形はほぼ一定で、塑性変形のみ変化することを明らかにした。現在、この塑性変形と熱サイクルとの関係を理論計算とともに評価しており、当日はその結果に関しても発表する予定である。

口頭

親水性の異なる含浸吸着材を用いた模擬高レベル廃液の分離特性評価

名越 航平*; 新井 剛*; 渡部 創; 佐野 雄一; 竹内 正行; 佐藤 睦*; 及川 博史*

no journal, , 

抽出クロマトグラフィ法による、高レベル放射性廃液からのマイナーアクチノイド(MA)分離・回収プロセスの高度化を目的とし、吸着材表面へ親水または疎水処理を施したTODGA含浸吸着材を作製した。既往の研究成果より、表面処理に伴い吸着材表面の電荷が変化することで、金属イオンの溶離挙動に差異が生じることが確認されている。本研究では、表面電荷の異なる含浸吸着材を用いた模擬高レベル廃液の分離試験を実施し、表面処理が含浸吸着材の分離性能に及ぼす影響について検討を加えたため報告する。

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