Magnetic properties and electronic configurations of Mn ions in the diluted magnetic semiconductor BaK(ZnMn)As studied by X-ray magnetic circular dichroism and resonant inelastic X-ray scattering

鈴木 博人*; Zhao, G.*; 岡本 淳*; 坂本 祥哉*; Chen, Z.-Y.*; 野中 洋亮*; 芝田 悟朗; Zhao, K.*; Chen, B.*; Wu, W.-B.*; et al.

Journal of the Physical Society of Japan, 91(6), p.064710_1 - 064710_5, 2022/06

https://doi.org/10.7566/JPSJ.91.064710

The magnetic properties and the electronic excitations of the new diluted magnetic semiconductor BaK(ZnMn)As have been studied by X-ray magnetic circular dichroism (XMCD) and resonant inelastic X-ray scattering (RIXS). The sum rule analysis of the XMCD spectra indicates that the Mn atoms are in the high-spin configurations of , whereas the presence of competing ferromagnetic and antiferromagnetic interactions between the Mn ions reduces the net spin moment. Based on a comparison of the RIXS line shapes with those of GaMnAs, it is concluded that the ground state of Mn in BaK(ZnMn)As consists of both the and electron configurations.

Electronic structure of the high- ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb; X-ray magnetic circular dichroism and resonance photoemission spectroscopy studies

坂本 祥哉*; Tu, N. T.*; 竹田 幸治; 藤森 伸一; Hai, P. N.*; Anh, L. D.*; 若林 勇希*; 芝田 悟朗*; 堀尾 眞史*; 池田 啓祐*; et al.

Physical Review B, 100(3), p.035204_1 - 035204_8, 2019/07

https://doi.org/10.1103/PhysRevB.100.035204

The electronic structure and the magnetism of the ferromagnetic semiconductor (Ga,Fe)Sb, whose Curie temperature can exceed room temperature, were investigated by means of X-ray absorption spectroscopy (XAS), X-ray magnetic circular dichroism (XMCD), and resonance photoemission spectroscopy (RPES). The line-shape analyses of the XAS and XMCD spectra suggest that the ferromagnetism is of intrinsic origin. The orbital magnetic moments deduced using XMCD sum rules were found to be large, indicating that there is a considerable 3 contribution to the ground state of Fe. From RPES, we observed a strong dispersive Auger peak and nondispersive resonantly enhanced peaks in the valence-band spectra. The latter is a fingerprint of the correlated nature of Fe 3 electrons, whereas the former indicates their itinerant nature. It was also found that the Fe 3 states have a finite contribution to the density of states at the Fermi energy. These states would be responsible for the ferromagnetic order in this material.

Corrosion test of HTGR graphite with SiC coating

Chikhray, Y.*; Kulsartov, T.*; Shestakov, V.*; Kenzhina, I.*; Askerbekov, S.*; 角田 淳弥; 植田 祥平; 柴田 大受; 坂場 成昭; Abdullin, Kh.*; et al.

Proceedings of 8th International Topical Meeting on High Temperature Reactor Technology (HTR 2016) (CD-ROM), p.572 - 577, 2016/11

高温ガス炉(HTGR)に用いられる黒鉛について、耐腐食性を有するSiC被覆の適用は重要な課題である。本研究は、高密度のIG-110黒鉛にSiCを傾斜被覆した材料について、1673Kまでの温度で蒸気との化学反応の結果を示したものである。100Paの蒸気との反応に関する実験では、SiC酸化のパッシブ反応により表面にSiO膜が形成されることを確認した。また、1Paの蒸気とのアクティブ反応では、表面に様々なカーボン複合材が形成されることを確認した。

Intraoperative boron neutron capture therapy using thermal/epithermal mixed beam

松村 明*; 山本 哲哉*; 柴田 靖*; 中井 敬*; Zhang, T.*; 松下 明*; 高野 晋吾*; 遠藤 聖*; 阿久津 博義*; 山本 和喜; et al.

Research and Development in Neutron Capture Therapy, p.1073 - 1078, 2002/09

原研のJRR-4の中性子ビーム設備を使って、1999年から2002にかけて9例の患者に対して熱-熱外混合ビームによる術中ホウ素中性子捕捉療法(IO-BNCT)を実施した。グリオブラストーマの生存中央値は、9.8カ月であり星細胞腫は、16.8カ月であった。熱-熱外混合ビームによる術中BNCTは、従来の治療法に比べ初期の放射線効果は良好であった。これらのフェーズI/IIの臨床試験は局所の腫瘍コントロールで有効でした。今後、IO-BNCTの有効性を証明するするため、革新的な手法を伴った臨床試験を継続して実施していくものである。これまで実施した臨床試験の結果を紹介するとともに、今後の展望について記述する。

混合熱・熱外中性子を用いた悪性神経膠腫に対する中性子捕捉療法

松村 明*; 山本 哲哉*; 柴田 靖*; 中井 啓*; Zhang, T.*; 阿久津 博義*; 松下 明*; 安田 貢*; 高野 晋吾*; 能勢 忠男*; et al.

ポストシークエンス時代における脳腫瘍の研究と治療, p.427 - 435, 2002/07

新しく整備されたJRR-4号炉にて混合(熱・熱外)中性子を用いた術中中性子捕捉療法(粒子線治療)のphaseI/II臨床治験を行い、その有用性を検討し、さらに患者位置セッテイングシステムと線量評価システムの検証も行う。1999年10月よりJRR-4号炉にて混合中性子を用いてPhaseI/IIの臨床研究を開始した。対象は7例で悪性神経膠腫GradeIII)3例・神経膠芽腫(GradeIV)が4例の初発例で、治療対象は以前に放射線治療を受けていないもの,一側の脳半球に限局している,全身的な合併症や多重癌なし,年齢は18-70歳までとした。Follow up期間は2ヶ月から21ヶ月であり、平均(median生存期間は神経膠芽腫で15.7ヶ月でこれまでに1例が腫瘍の遠隔再発により死亡し、もう1例は脳以外の原因で15ヶ月目に死亡したが腫瘍再発はなかった。悪性神経膠腫は平均(median)生存期間 16.3ヶ月であり、3例中1例が脳以外の原因で死亡したが、残り2例は生存中で経過観察中である。神経膠芽腫は1年生存率が75%,悪性神経膠腫は1年生存率は100%で、全体としても1年以内の死亡は1例のみである。症例数も少なく、症例選択の問題もあり、他の成績と直接比較できないが、初期段階としては満足すべき成績と考えられる。今後さらに症例を増やして検討したい。なお、原研の本研究に対する協力は、臨床研究を補助する熱中性子及び血液中ホウ素濃度測定並びに物理線量評価,患者セッティングシステムについて行った。

Evaluation of neutron nuclear data of natural silver and its isotopes

T.Liu*; 柴田 恵一; 中川 庸雄

JAERI-M 91-011, 89 Pages, 1991/02

JAERI-M-91-011.pdf:1.74MB

天然銀及びその同位元素(AgとAg)の中性子核データを10eVから20MeVまでのエネルギー範囲で評価した。評価した物理量は、全断面積、弾性・非弾性散乱断面積、捕獲反応断面積、(n,2n)反応断面積、(n,3n)反応断面積、(n,p)反応断面積、(n,)反応断面積、(n,np)反応断面積、(n,n)反応断面積、ガンマ線生成断面積、共鳴パラメータそして放出中性子、ガンマ線の角度及びエネルギー分布である。本評価は、利用可能な実験値及び理論計算値を基に行なった。その際、多段階Hauser-Feshbach理論による計算は、反応断面積を決定する上で重要な役割を果たした。5MeV以上のエネルギーでは、複合核過程に加えて前平衡過程も考慮して計算を行なった。本報告書は日本原子力学会欧文誌に掲載された内容に多くの図表を加え、JENDL-3ユーザーにより詳細な情報を提供する目的で作成された。

耐硝酸材料腐蝕試験 報告書

工藤 寿雄*; 大久保 勝夫*; 近藤 豊*; 高井 重治*; 柴田 雄*; 長野 博夫*; 工藤 赳夫*; 南 孝男*; 岡崎 敏家*; 吉川 治*; et al.

PNC TJ104 79-01, 116 Pages, 1979/02

高速炉使用済燃料の溶解、再溶解条件である沸騰硝酸、沸騰硝弗酸条件における各種材料の耐食性について文献調査を行ない、硝酸環境、硝弗酸環境における腐食について概説を試みるとともに、1.3章および1.4章のTable1.4.3に示すように各種推奨材を整理することができた。同時に、このような条件における耐食試験(液相の母材についてのみ)を実施した。供試材のうち(金、白金、Corronel230、25Cr‐2Mo、Uranus65、316L)腐食度の比較では、金、白金以外ではCorronel230が最も良好な結果(19g/m2Hr 0.98.2mm/year)を示したが、試験片表面に粒界腐食が観察され、成分の変更が必要であることが明らかとなった。また、弗素イオン捕促剤としては、Al/F=1までAl(NO)添加を試みその効果を確認した。文献調査によると、捕促剤としてはAl以外にもZr、Th等があげられ、弗素イオンに対する添加割合は、例えばAl(NO)ではAl/F=5程度までは腐食抑制効果を増大させるようである。なお、文献によると弗素イオン捕促剤を添加した場合、気相部においては、液相部に比較して腐食抑制効果が小さいと言われている。今後の耐食試験で検討が必要である。金、白金についてはその良好な耐食性が確認されたが、他の装置材料に対するGalvanic Corrosionが今後の検討項目になると思われる。