Fabrication of (Bi)(BiTe) superlattice films by Te desorption from a pristine BiTe film

日下 翔太郎*; 佐々木 泰祐*; 角田 一樹; 一ノ倉 聖*; 出田 真一郎*; 田中 清尚*; 宝野 和博*; 平原 徹*

Applied Physics Letters, 120(17), p.173102_1 - 173102_5, 2022/04

https://doi.org/10.1063/5.0090207

We fabricated superlattice films composed of Bi bilayers (BLs) and BiTe quintuple layers (QLs) by annealing pure BiTe films. It was found that Te desorbs from the QL to form the BL with an activation energy of 2.7 eV. Eventually two distinct stoichiometric phases were formed, BiTe (QL-BL-QL) and BiTe (QL-BL), as evidenced by scanning transmission emission microscopy measurements. The surface-state dispersion was measured with angle-resolved photoemission spectroscopy and the topological nature of each sample is discussed. Our method offers a convenient and simple way to fabricate superlattice films with different topological properties.

Fabrication of a novel magnetic topological heterostructure and temperature evolution of its massive Dirac cone

平原 徹*; Otrokov, M. M.*; 佐々木 泰祐*; 角田 一樹*; 友弘 雄太*; 日下 翔太郎*; 奥山 裕磨*; 一ノ倉 聖*; 小林 正起*; 竹田 幸治; et al.

Nature Communications (Internet), 11, p.4821_1 - 4821_8, 2020/09

https://doi.org/10.1038/s41467-020-18645-9

We fabricate a novel magnetic topological heterostructure MnBiTe/BiTe where multiple magnetic layers are inserted into the topmost quintuple layer of the original topological insulator BiTe. A massive Dirac cone (DC) with a gap of 40-75 meV at 16 K is observed. By tracing the temperature evolution, this gap is shown to gradually decrease with increasing temperature and a blunt transition from a massive to a massless DC occurs around 200-250 K. Magnetic measurements show that there are two distinct Mn components in the system that corresponds to the two heterostructures; MnBiTe/BiTe is paramagnetic at 6 K while MnBiTe/BiTe is ferromagnetic with a negative hysteresis (critical temperature 20 K). This novel heterostructure is potentially important for future device applications.

平成27年度原子力発電所周辺における航空機モニタリング(受託研究)

眞田 幸尚; 宗像 雅広; 森 愛理; 石崎 梓; 嶋田 和真; 廣内 淳; 西澤 幸康; 卜部 嘉; 中西 千佳*; 山田 勉*; et al.

JAEA-Research 2016-016, 131 Pages, 2016/10

JAEA-Research-2016-016.pdf:20.59MB

2011年3月11日に発生した東日本大震災による津波に起因した東京電力福島第一原子力発電所事故によって、大量の放射性物質が周辺に飛散した。事故直後より、放射線の分布を迅速かつ広範囲に測定する手法として、航空機等を用いた空からの測定方法が適用されている。ここでは、平成27年度に実施した福島第一原子力発電所周辺におけるモニタリング結果と川内原子力発電所周辺で行ったバックグラウンド線量率のモニタリング結果についてまとめた。

「ふげん」燃料被覆管を用いた人工海水浸漬試験及び強度特性評価

山県 一郎; 林 長宏; 益子 真一*; 佐々木 新治; 井上 賢紀; 山下 真一郎; 前田 宏治

JAEA-Testing 2013-004, 23 Pages, 2013/11

JAEA-Testing-2013-004.pdf:8.59MB

東日本大震災に伴う東京電力福島第一原子力発電所の事故において、使用済燃料プールに保管されていた使用済燃料は、瓦礫の落下・混入や海水注入等、通常の運転時ではあり得ない環境に晒された。使用済燃料プール中の燃料集合体の健全性や、共用プール移送後の長期間保管における健全性の評価に資するため、新型転換炉「ふげん」にて使用されたジルカロイ-2燃料被覆管を用い、使用済燃料プールの模擬水として2倍に希釈した人工海水を用いた、液温80C、浸漬時間約336時間の浸漬試験を実施した。得られた主な結果は以下の通りであり、本試験条件において照射済みジルカロイ-2燃料被覆管への人工海水浸漬による機械的特性への影響はなく、顕著な腐食も生じないことを確認した。(1)浸漬前後の試料表面の外観に明確な変化は見られず、試料外表面近傍の酸化層等においても明確な変化は見られず、浸漬試験による顕著な表面腐食の進行はない。(2)引張強さ及び破断伸びは浸漬前後で有意な変化はなく、浸漬試験による機械的特性へ有意な影響はない。(3)照射済み試料を遠隔操作で浸漬試験及び引張試験を行うための手法を確立した。

Theoretical optimization of base doping concentration for radiation resistance of InGaP subcells of InGaP/GaAs/Ge based on minority-carrier lifetime

Elfiky, D.*; 山口 真史*; 佐々木 拓生*; 高本 達也*; 森岡 千晴*; 今泉 充*; 大島 武; 佐藤 真一郎; Elnawawy, M.*; Eldesoky, T.*; et al.

Japanese Journal of Applied Physics, 49(12), p.121201_1 - 121201_7, 2010/12

https://doi.org/10.1143/JJAP.49.121201

宇宙用三接合太陽電池の耐放射線性強化技術開発の一環として、InGaP/GaAs/Ge太陽電池におけるInGaPサブセルのベース層キャリア濃度と耐放射線性の関係について調べた。発生キャリアの拡散長やベース層キャリア濃度をパラメータとしたシミュレーション解析を行った結果、低キャリア濃度のInGaPセルの方がより耐放射線性が高いことが導かれ、高崎量子応用研究所TIARAで行った陽子線照射実験の結果をよく再現することができた。また、低エネルギー(30keV)陽子線照射による少数キャリア拡散長の損傷係数及びキャリア枯渇係数は初期キャリア濃度には依存しなかったことから、耐放射線性の違いは発生電荷の収集を担う空乏層の長さや電界強度の影響、不純物に関連する複合欠陥に起因しているという可能性が示唆された。

Study the effects of proton irradiation on GaAs/Ge solar cells

Elfiky, D.*; 山口 真史*; 佐々木 拓生*; 高本 達也*; 森岡 千晴*; 今泉 充*; 大島 武; 佐藤 真一郎; Elnawawy, M.*; Eldesuky, T.*; et al.

Proceedings of 35th IEEE Photovoltaic Specialists Conference (PVSC-35) (CD-ROM), p.002528 - 002532, 2010/06

https://doi.org/10.1109/PVSC.2010.5614633

Ge基板上に作成したGaAs太陽電池にさまざまなエネルギーの陽子線を照射し、発電特性の劣化を調べるとともに、放射線損傷の陽子線エネルギー依存性をデバイスシミュレータを用いて検討した。その結果、開放電圧の劣化は50keVの陽子線照射で最も大きく、9.5MeVで最も小さいことが明らかとなった。デバイスシミュレータによる解析の結果、太陽電池の損傷領域が陽子線のエネルギーによって異なり、低エネルギーでは太陽電池のpn接合付近に大きな損傷を形成するために劣化も大きくなるということがわかった。

Mutation induction in using ion beam irradiation

小林 伸雄*; 加納 さやか*; 佐々木 真一郎*; 田崎 啓介*; 中務 明*; 野澤 樹; 長谷 純宏; 鳴海 一成

JAEA-Review 2009-041, JAEA Takasaki Annual Report 2008, P. 77, 2009/12

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2009-041.pdf

is one of the perennial ornamentals native to central America, using for cutting, potting and bed flowers. For the purpose to obtain flower and/or plant form mutation, seeds were irradiated with ion beams. Irradiated seeds were sowed in green house and germinated seedlings were transplanted into pots. After 10 months, these plants were planted in the field. Seed germination rate decreased from 200 Gy irradiation with increasing doses and any seeds could not germinate at 500 Gy. Survival rate of seedlings decreased below 50% at 150 Gy and 200 Gy, and all seedlings were molted at 250 Gy and more higher doses. In 50 Gy and higher doses irradiated seedlings, abnormal morphology of leaves (rounded apical leaf, branched leaf and narrow leaf) was observed and appearance of abnormal leaf was increased with dose up to 200 Gy.

放射性廃棄物処分研究の理解拡大と次世代の人材育成活動に関する報告

佐々木 康雄; 沼田 良明; 虎田 真一郎

JAEA-Review 2008-068, 23 Pages, 2009/02

JAEA-Review-2008-068.pdf:2.73MB

原子力の利用に伴う廃棄物発生とその処分については、これまでの原子力利用にも増して社会の受容の視点を重視しつつ、処分施設の建設を柱とした計画推進を図っていかなければならない。また、その計画推進に必要な期間が長期に渡るため、世代間の知識や意識の共有や技術情報を継承する人材の確保についても適切に対処していかなければならない課題といえる。その方策の一助として、研究部門の研究者みずからが次世代を構成する学生世代を対象に、廃棄物処分に関連した研究成果について科学的解説や意見交換を行う機会をつくることが有効と考え、原子力や理科教育に関心が高いと思われる教育機関に向けて、研究者による講演と意見交換を呼びかけた。併せて原子力や処分についての講演や説明の内容理解を図るためのコミュニケーションに資するよう、その反響や受け止められ方についてアンケートや意見聴取をもとに検討したので報告する。

第2回地層処分研究開発検討委員会(会議報告)

佐々木 康雄; 虎田 真一郎; 沼田 良明

JAEA-Review 2008-016, 69 Pages, 2008/03

JAEA-Review-2008-016.pdf:7.79MB

地層処分研究開発部門が実施している地層処分研究開発のうち、主として東海研究開発センターにおいて実施している研究課題について審議検討を頂き、客観的な助言を得て計画に反映し、優れた成果を効率的に得るとともに、これを処分事業や安全規制等に時宜よく反映していくため、大学や関連研究機関における専門家による「地層処分研究開発検討委員会」を設置している。本資料は、2007年3月に開催した第2回委員会の会議報告を行うものである。

制御棒材料照射リグAMIR-6の照射後試験; キャプセルの非破壊試験結果

阿部 和幸; 佐々木 新治; 菊地 晋; 勝山 幸三; 永峯 剛; 松元 愼一郎

JNC TN9430 2002-003, 52 Pages, 2002/05

JNC-TN9430-2002-003.pdf:2.98MB

高速実験炉「常陽」において、制御棒材料照射リグ(AMIR)を用いた商社試験が継続的に行われている。AMIR-6は、制御棒要素の破損限界評価と炭化ホウ素(B4C)ペレットの割れ欠けにより生じる再配置(リロケーション)の抑制対策効果の確認を目的に商社試験を実施したものである。 この目的に沿って、製造仕様として、ペレットと被覆管(内側キャプセル管)との間のギャップ幅、10B濃縮度、被覆管肉厚、同材質を変えて試験した。また、リロケーションの抑制対策として、薄いシュラウド管でペレットを覆った照射キャプセルも加えた。照射キャプセルは上下ニ段にしてコンパートメントに装荷し、7本を組み合わせて集合体AMIR-6とした。照射キャプセルは二重構造となっており、内側キャプセル被覆管と外側キャプセル管の間にはナトリウムを充填している。 AMIR-6は、「常陽」MK-II炉心の第6列において、最高燃焼度10610の26乗CAP/立法メートル、最高照射量 3.8210の26乗n/平方メートルまで照射し、照射温度は、設計値で530890である。 重量測定の結果、コンパートメント下部側の照射キャプセルで重量変化が見られた。これらに対して行った詳細外観検査などにより、重量増加の見られた3つの照射キャプセルでは、外側管(ネジ端栓部のクラック)からナトリウムの侵入が観察された。ナトリウムの充填高さを調べた結果、量の少なかったものが、下部照射キャプセル7つの内6つにおいて確認された。下部側の照射キャプセル7つの内、3つの内側キャプセルの被覆管にクラックが発見されたが、これは、ナトリウムが少ないことにより温度が上昇し、被覆管強度が低下して生じたと推察される。 なお、シュラウド管を用いた照射キャプセルについては、被覆管に膨れやオーバリティは見られず、初期の目的通りの機能を果たしたと推定される。