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Mao, W.; Gao, S.*; Gong, W.; Bai, Y.*; Harjo, S.; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Acta Materialia, 256, p.119139_1 - 119139_16, 2023/09
被引用回数：5 パーセンタイル：90.35(Materials Science, Multidisciplinary)変形誘起塑性(TRIP)鋼は、変形誘起マルテンサイト変態(DIMT)に伴う加工硬化率の向上により、強度と延性の優れた組み合わせを示す。TRIP鋼や合金の加工硬化挙動におけるDIMTの役割を定量的に評価することは、強度と延性の両立を可能にする先進材料を設計するための指針を与えるが、変形中に相組成が変化し続け、応力と塑性ひずみの両方が構成相間で動的に分配されるため、その評価は困難である。本研究では、Fe-24Ni-0.3C(wt.%)TRIPオーステナイト鋼の引張変形とその場中性子回折測定を行った。中性子回折測定による応力分割と相分割に基づく解析手法を提案し、試験片の引張流動応力と加工硬化率を、オーステナイト母相,変形誘起マルテンサイト、DIMT変態速度に関連する因子に分解し、試料の加工硬化挙動における各因子の役割を考察した。さらに、回折プロファイル解析により測定した転位密度を用いてオーステナイトとマルテンサイト間の塑性ひずみ分配を間接的に推定し、材料中のオーステナイトとマルテンサイト間の応力・ひずみ分配の全体像を構築した。その結果、変形誘起マルテンサイト変態速度とマルテンサイトが負担する相応力の両方が、材料の全体的な引張特性に重要な役割を果たしていることが示唆された。提案した分解解析法は、TRIP現象を示す多相合金の機械的挙動を調べるために広く適用できる可能性がある。
Al
and Nd
Pd
Ge
目時 直人; 柴田 薫; 松浦 直人*; 北澤 英明*; 鈴木 博之*; 山内 宏樹; 萩原 雅人; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*
Journal of the Physical Society of Japan, 91(5), p.054710_1 - 054710_6, 2022/05
被引用回数：0 パーセンタイル：0(Physics, Multidisciplinary)NdPdAlにおけるNdの超微細相互作用分裂を高分解能の中性子非弾性散乱によって研究した。Nd核の核スピン(
=7/2)と、
の軌道が主成分の
基底状態を示す4
電子との間の超微細相互作用によって、磁気秩序相において生じた超微細相互作用分裂に起因する中性子非弾性散乱ピークを、
= 
3
eVのエネルギーに観察した。低温では、Nd核スピンの低エネルギー状態の占拠確率が増加することによりNd核スピンが偏極し、反強磁性散乱ピーク強度に寄与するが、その際、中性子の非スピン反転過程の寄与が最も大きい。この現象の応用として反強磁性散乱ピーク強度の温度変化から、NdPdGeのNd磁気モーメント及び超微細相互作用分裂の大きさを見積もることに成功した。
Mao, W.; Gao, S.*; Bai, Y.*; Park, M.-H.*; 柴田 曉伸*; 辻 伸泰*
Journal of Materials Research and Technology, 17, p.2690 - 2700, 2022/03
被引用回数：9 パーセンタイル：83.6(Materials Science, Multidisciplinary)超微細結晶粒(UFG)組織を有する準安定オーステナイト鋼は、冷間圧延中の変形誘起マルテンサイト変態と焼鈍時のオーステナイトへの逆変態を利用することにより、従来の冷間圧延および焼鈍プロセスで製造することができる。しかし、変形誘起マルテンサイト変態に対するオーステナイトの機械的安定性が高い場合には、冷間圧延中に十分な量のマルテンサイトが生成しないため、このようなプロセスは適用できない。本研究では、高い機械的安定性を有するFe-24Ni-0.3C準安定オーステナイト鋼に対して、冷間圧延と焼鈍の2段階プロセスを適用した。冷間圧延に先立ち、繰り返しサブゼロ処理と逆焼鈍処理を施した。このような処理により、オーステナイトの機械的安定性が劇的に低下し、その後の冷間圧延工程で変形誘起マルテンサイトの生成が大幅に促進された。その結果、結晶粒の微細化が著しく促進され、平均オーステナイト粒径0.5mmの完全再結晶試験片の作製に成功し、高強度と高延性を両立させた。
Gonzal
z, M. A.*; Borodin, O.*; 古府 麻衣子; 柴田 薫; 山田 武*; 山室 修*; Xu, K.*; Price, D. L.*; Saboungi, M.-L.*
Journal of Physical Chemistry Letters (Internet), 11(17), p.7279 - 7284, 2020/09
被引用回数：16 パーセンタイル：77.33(Chemistry, Physical)"Water-in-salt" (WIS) and "water-in-bisalt" (WIBS) electrolytes have recently been developed for Li-ion batteries. We report Quasielastic Neutron Scattering (QENS) measurements on solutions of a WIS electrolyte at two concentrations, and a WIBS electrolyte at one concentration. The data were Fourier transformed to obtain experimental intermediate scattering functions (ISFs) and compared with corresponding quantities obtained from Molecular Dynamics (MD) simulations. Both QENS and MD ISFs could be fitted well by a single stretched exponential function to obtain apparent translational diffusion coefficients for the water molecules. The QENS values agree well with the MD simulations for the solutions of a WIS electrolyte at two concentrations, but MD simulations predict a slower relaxation of water compared to QENS for the WIBS electrolyte. Comparison of the incoherent and coherent scattering reveals much faster water dynamics compared with structural relaxation of the ionic framework.
neutron diffraction study on the deformation of a TRIP-assisted multi-phase steel composed of ferrite, austenite and martensiteLavakumar, A.*; Park, M. H.*; Gao, S.*; 柴田 曉伸*; 興津 貴隆*; Gong, W.; Harjo, S.; 辻 伸泰*
IOP Conference Series; Materials Science and Engineering, 580, p.012036_1 - 012036_6, 2019/09
被引用回数：3 パーセンタイル：83.68(Engineering, Mechanical)Multi-phase steels showing transformation induced plasticity (TRIP), can exhibit an excellent combination of high strength and good ductility by the aid of martensitic transformation during deformation. Even though TRIP-assisted multi-phase steels have been widely used in industry, the role of each phase in the enhancement of mechanical properties is still unclear given their complicated microstructures. In order to understand better the nature of the TRIP effect, the mechanical interaction between different phases at the micro-scale should be clarified. In the present study, the mechanical behavior of a transformation induced plasticity (TRIP) assisted multi-phase steel, has been characterized by 
neutron diffraction during tensile testing. The result of strain partitioning between the different phases obtained from the neutron analysis revealed that the martensite phase took much more elastic strain than the ferrite and retained austenite phases, which suggests that the work hardening behavior in the present steel is affected by the higher load borne by deformation-induced martensite.
state of 
Al; Investigation on the neutron 
excitation across 
in the island of inversionXu, Z. Y.*; Heylen, H.*; 旭 耕一郎*; Boulay, F.*; Daugas, J. M.*; de Groote, R. P.*; Gins, W.*; Kamalou, O.*; Koszor
s, 
.*; Lykiardopoupou, M.*; et al.
Physics Letters B, 782, p.619 - 626, 2018/07
被引用回数：7 パーセンタイル：53.6(Astronomy & Astrophysics)GANIL研究所において、
Sからのフラグメンテーション反応によって中性子過剰核Alにおける核異性体である状態を生成し、その磁気双極子モーメントと電気的四重極モーメント(Qモーメント)をそれぞれ
-NMR法および-NQR法を用いて測定した。この状態は中性子数20の殻ギャップを越えて励起したものであり、その性質を実験的に押さえることは、この原子核の周辺で知られている逆転の島(基底状態で既に殻ギャップを越えた励起が起こるとされる原子核の一団)の発現のメカニズムを解明するための有益な情報を与える。測定されたg因子の絶対値は
、Qモーメントの絶対値は38(5)mbとなった。これらの値は、大規模殻模型計算による予言値に近く、模型の高い記述能力を確かめることができた。
Li, B.; Wang, H.*; 川北 至信; Zhang, Q.*; Feygenson, M.*; Yu, H. L.*; Wu, D.*; 尾原 幸治*; 菊地 龍弥*; 柴田 薫; et al.
Nature Materials, 17(3), p.226 - 230, 2018/03
被引用回数：121 パーセンタイル：96.83(Chemistry, Physical)As a generic property, all substances transfer heat through microscopic collisions of constituent particles. A solid conducts heat through both transverse and longitudinal acoustic phonons, but a liquid employs only longitudinal vibrations. As a result, a solid is usually thermally more conductive than a liquid. In canonical viewpoints, such a difference also serves as the dynamic signature distinguishing a solid from a liquid. Here, we report liquid-like thermal conduction observed in the crystalline AgCrSe
. The transverse acoustic phonons are completely suppressed by the ultrafast dynamic disorder while the longitudinal acoustic phonons are strongly scattered but survive, and are thus responsible for the intrinsically ultralow thermal conductivity. This scenario is applicable to a wide variety of layered compounds with heavy intercalants in the van der Waals gaps, manifesting a broad implication on suppressing thermal conduction. These microscopic insights might reshape the fundamental understanding on thermal transport properties of matter and open up a general opportunity to optimize performances of thermoelectrics.
-decaying millisecond isomeric state in 
Cd
Jungclaus, A.*; Grawe, H.*; 西村 俊二*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Simpson, G. S.*; S
derstrm, P.-A.*; 炭竃 聡之*; Taprogge, J.*; Xu, Z. Y.*; et al.
Physics Letters B, 772, p.483 - 488, 2017/09
被引用回数：8 パーセンタイル：55.37(Astronomy & Astrophysics)A new high-spin isomer in the neutron-rich nucleus Cd was populated in the projectile fission of a 
U beam at the Radioactive Isotope Beam Factory at RIKEN. A half-life of T
= 6.3(8) ms was measured for the new state which was tentatively assigned a spin/parity of (15
). The isomeric state decays via the emission of a 309-keV ray with 
multipolarity. The experimental results are compared to shell model calculations performed using state-of-the-art realistic effective interactions and to the neighbouring nucleus 
Cd. The comparison with calculations shows that adjustments of the pairing and multipole parts of the effective interaction derived from the CD-Bonn nucleon-nucleon potential are required in order to describe the properties of nuclei in the region around 
Sn.
NHPbILi, B.; 川北 至信; Liu, Y.*; Wang, M.*; 松浦 直人*; 柴田 薫; 河村 聖子; 山田 武*; Lin, S.*; 中島 健次; et al.
Nature Communications (Internet), 8, p.16086_1 - 16086_9, 2017/06
被引用回数：81 パーセンタイル：91.64(Multidisciplinary Sciences)Perovskite CHNHPbI exhibits outstanding photovoltaic performances, but the understanding of the atomic motions remains inadequate even though they take a fundamental role in transport properties. Here, we present a complete atomic dynamic picture consisting of molecular jumping rotational modes and phonons, which is established by carrying out high-resolution time-of-flight quasi-elastic and inelastic neutron scattering measurements in a wide energy window ranging from 0.0036 to 54 meV on a large single crystal sample, respectively. The ultrafast orientational disorder of molecular dipoles, activated at approximately 165 K, acts as an additional scattering source for optical phonons as well as for charge carriers. It is revealed that acoustic phonons dominate the thermal transport, rather than optical phonons due to sub-picosecond lifetimes. These microscopic insights provide a solid standing point, on which perovskite solar cells can be understood more accurately and their performances are perhaps further optimized.
decay of semi-magic 
Cd; Revision and extension of the level scheme of InJungclaus, A.*; Grawe, H.*; 西村 俊二*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Simpson, G. S.*; Sderstrm, P. A.*; 炭竃 聡之*; Taprogge, J.*; Xu, Z. Y.*; et al.
Physical Review C, 94(2), p.024303_1 - 024303_8, 2016/08
被引用回数：18 パーセンタイル：77.39(Physics, Nuclear)The decay of the semi-magic nucleus Cd has been studied at the RIBF facility at the RIKEN Nishina Center. The high statistics of the present experiment allowed for a revision of the established level scheme of In and the observation of additional feeding to high lying core-excited states in In. The experimental results are compared to shell-model calculations employing a model space consisting of the full major 
neutron and 
proton shells, and good agreement is found.
rays emitted from excited states south-east of Sn; The 
g
multiplet of In
Jungclaus, A.*; Gargano, A.*; Grawe, H.*; Taprogge, J.*; 西村 俊二*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Shimizu, Y.*; Simpson, G. S.*; Sderstrm, P.-A.*; et al.
Physical Review C, 93(4), p.041301_1 - 041301_6, 2016/04
被引用回数：18 パーセンタイル：77.39(Physics, Nuclear)For the first time, the decay of excited states in a nucleus situated "south-east" of Sn have been observed, in a region where experimental information is limited to ground-state properties. Six rays from 
Cd, produced in the fragmentation of a U beam at RIBF at RIKEN. The rays were studied using the EURICA array of Ge detectors. The new experimental information is compared to results from realistic shell-model calculations, which are the first in this region far from stability. Comparison with calculations suggests that at least four out of six new transitions can be attributed to the particle-hole configuration of one neutron in the 
and one proton hole in the 
orbits, respectively. This work constitutes an important first step towards the exploration of nuclear structure in this unknown region of the nuclear chart.
国枝 賢; 柴田 恵一; 深堀 智生; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G.*
JAEA-Conf 2015-003, p.33 - 38, 2016/03
共鳴領域における核反応断面積・共分散評価手法の進展に関して発表する。線チャンネルの導入や荷電粒子弾性散乱に対するR行列計算コードの拡張について述べると共に、理論的拘束条件を効果的に用いた共鳴解析手法を示す。また、
Beや
O複合核システムに対する計算コード・解析手法の適用例を示し、さらに中重核に対する今後の展望を述べる。
decay of Cd and excited states in InTaprogge, J.*; Jungclaus, A.*; Grawe, H.*; 西村 俊二*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Simpson, G. S.*; Sderstrm, P.-A.*; 炭竃 聡之*; Xu, Z. Y.*; et al.
Physical Review C, 91(5), p.054324_1 - 054324_11, 2015/05
被引用回数：24 パーセンタイル：82.61(Physics, Nuclear)The decay of Cd, produced in relativistic fission of a U beam, was studied at the RIKEN Nishina Center. From the -ray analysis, 31 excited states and 69 ray transitions were established in the level scheme of In, and compared with state-of-the-art shell-model calculations. It was found that the decay of Cd is dominated by Gamow teller transitions, but a non-negligible contribution to the decay is also made by first-forbidden transitions. To estimate the contribution of first-forbidden transitions is important for calculations of the -decay half-lives of nuclei in this region.
O through R-matrix analysis国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生
Nuclear Data Sheets, 123, p.159 - 164, 2015/01
被引用回数：6 パーセンタイル：42.02(Physics, Nuclear)R行列理論で計算される散乱行列はユニタリであるため、核構造パラメータや断面積の振る舞いに強い物理拘束を与える。本研究では、中性子共鳴領域におけるO断面積を評価することを目的として、複合核Oに対するR行列理論解析を行った。また、決定論的手法を用いて断面積や角度微分断面積に対する共分散を推定した。既存の評価済データでは一部の測定データのみから推定された大雑把な誤差が与えられている一方、本解析により推定された断面積および共分散は測定データのみならずR行列理論における物理拘束をよく反映した特徴的な値となっている。したがって、測定および理論双方に矛盾の無い現実的な結果を与えていると考えられる。
Cd
via the detection of internal conversion and Compton electronsTaprogge, J.*; Jungclaus, A.*; Grawe, H.*; 西村 俊二*; Xu, Z. Y.*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; N
cher, E.*; Simpson, G. S.*; Sderstrm, P.-A.*; et al.
Physics Letters B, 738, p.223 - 227, 2014/11
被引用回数：23 パーセンタイル：80.23(Astronomy & Astrophysics)The decay of an isomeric state in the neutron-rich nucleus Cd was observed via the detection of internal conversion and Compton electrons. This measurement provided the first experimental information on excited states in this nucleus. The isomer was populated in the projectile fission of a U beam at the RIBF facility at RIKEN. From the measured yields of rays and internal conversion electrons, E3 multipolarity was tentatively assigned to the isomeric transition. A half-life of 3.6(2) ms was determined for this new state which, by comparison with shell-model calculations, was tentatively assigned a spin of (21/2
).
八島 浩*; 関本 俊*; 二宮 和彦*; 笠松 良崇*; 嶋 達志*; 高橋 成人*; 篠原 厚*; 松村 宏*; 佐藤 大樹; 岩元 洋介; et al.
Radiation Protection Dosimetry, 161(1-4), p.139 - 143, 2014/10
被引用回数：2 パーセンタイル：16.44(Environmental Sciences)GeV領域までの中性子に対する放射化断面積は、加速器施設で生成される高エネルギー中性子の線量評価のために必要なデータである。しかし実験値の不足から、約20MeV以上のエネルギー領域において十分な精度を持つ放射化断面積データが整備されていない。本研究では、大阪大学核物理研究センター(RCNP)において開発した準単色中性子場を用いて、BiとCoの放射化断面積を測定した。使用した準単色中性子場は、386MeVのピーク成分と、より低エネルギーの成分を持つ。実験では、ビーム軸に対して0度と25度の2角度で照射を行い、25度のデータを差し引くことにより、低エネルギー成分を除去した。照射試料の放射能は、高純度ゲルマニウム検出器にて測定した。発表では、取得した実験値と同エネルギー領域における中性子及び陽子に対する他の実験値と比較する。また、汎用モンテカルロコードPHITSの計算値との比較結果も報告する。
seniority isomers of 
SnSimpson, G. S.*; Gey, G.*; Jungclaus, A.*; Taprogge, J.*; 西村 俊二*; Sieja, K.*; Doornenbal, P.*; Lorusso, G.*; Sderstrm, P.-A.*; 炭竃 聡之*; et al.
Physical Review Letters, 113(13), p.132502_1 - 132502_6, 2014/09
被引用回数：68 パーセンタイル：91.93(Physics, Multidisciplinary)Delayed -ray cascades, originating from the decay of 6 isomeric states, in the very neutron-rich, semimagic isotopes Sn were observed following the projectile fission of a U beam at RIBF, RIKEN. The wave functions of these isomeric states are proposed to be predominantly a fully aligned pair of f
neutrons. Shell-model calculations, performed using a realistic effective interaction, reproduce well the energies of the excited states of these nuclei and the measured transition rates, with the exception of the 
2;6
) rate of 
Sn, which deviates from a simple seniority scheme. Empirically reducing the 
orbit matrix elements produces a 4+1 state with almost equal seniority 2 and 4 components, correctly reproducing the experimental 2;6) rate of Sn. These data provide a key benchmark for shell-model interactions far from stability.
江橋 健; 川村 淳*; 稲垣 学*; 小尾 繁*; 柴田 雅博; 板津 透; 仲島 邦彦*; 宮原 要; Apted, M. J.*
Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1665, p.39 - 45, 2014/07
隆起・侵食が地層処分の安全機能に与える影響については、サイト選定によって回避することが基本であるものの、評価が超長期に渡ることに起因してその不確実性を完全に排除することができず、その影響を仮想的に評価する可能性がある。本研究においては、仮想的な堆積岩分布域を対象として、隆起・侵食に起因する地質環境条件の変化が地層処分の核種移行に与える影響について、より現実に即して評価するためのアプローチを例示した。このアプローチは、既存の概念モデル(モダンアナログ的な観点と地史に基づく外挿の考え方)を応用したものであり、隆起・侵食による地質環境条件の変化に関する組合せを効果的に抽出可能であることに加え、処分事業の初期段階のように情報が限られた段階における地質環境調査や隆起・侵食に関する将来予測に対して、有効なフィードバック情報となりうるものである。
O up to 5.2 MeV through R-matrix analysis国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生
NEA/NSC/DOC(2014)13 (Internet), p.33 - 39, 2014/07
核反応断面積の測定値間に食い違いが見られるケースは珍しくない。これは評価済み断面積における誤差の要因となり、最終的には積分計算における不確かさとなって現れる。酸素-16は原子力工学において重要な原子核の一つであるが、中性子弾性散乱や(n,
)反応断面積においては、測定値間に系統的な差異がある等の問題が指摘されている。本研究では、R行列理論とよばれる厳密な核反応理論を用いて測定データを解析することにより、中性子共鳴領域における上述の問題を解決した。さらに、推定した断面積に現実的な誤差・共分散データを与えた。会議では本研究成果を報告すると共に、得られた解析値と測定値間の違いについて議論する。
O cross-sections up to E
= 6.0 MeV with covariances国枝 賢; 河野 俊彦*; Paris, M.*; Hale, G. M.*; 柴田 恵一; 深堀 智生
Nuclear Data Sheets, 118, p.250 - 253, 2014/04
被引用回数：12 パーセンタイル：62.86(Physics, Nuclear)酸素は原子力工学において重要な原子核の一つである。しかしながら、O(
)断面積に関しては測定値及び評価済データ間には未だ大きな差があり、軽水炉の燃焼計算等で問題となっている。また、近年では積分計算のマージンを推定するために評価済断面積の誤差が求められている。本研究では断面積測定データに対してR行列理論解析を行い、共鳴領域におけるOの中性子断面積と誤差の推定を行った。解析には中性子のみならず逆反応断面積の測定データも考慮し、各測定データに対しては系統誤差も考慮した。得られた断面積及び誤差の結果は測定と理論双方の知見を反映する。
