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論文

Hybridization of Bogoliubov quasiparticles between adjacent CuO$$_2$$ layers in the triple-layer cuprate Bi$$_2$$Sr$$_2$$Ca$$_2$$Cu$$_3$$O$$_{10+delta}$$ studied by angle-resolved photoemission spectroscopy

出田 真一郎*; Johnston, S.*; 吉田 鉄平*; 田中 清尚*; 森 道康; 安齋 太陽*; 井野 明洋*; 有田 将司*; 生天目 博文*; 谷口 雅樹*; et al.

Physical Review Letters, 127(21), p.217004_1 - 217004_6, 2021/11

Hybridization of Bogoliubov quasiparticles (BQPs) between the CuO$$_2$$ layers in the triple-layer cuprate high-temperature superconductor Bi$$_2$$Sr$$_2$$Ca$$_2$$Cu$$_3$$O$$_{10+delta}$$ is studied by angle-resolved photoemission spectroscopy (ARPES). In the superconducting state, an anti-crossing gap opens between the outer- and inner-BQP bands, which we attribute primarily to interlayer single-particle hopping with possible contributions from interlayer Cooper pairing. We find that the $$d$$-wave superconducting gap of both BQP bands smoothly develops with momentum without abrupt jump in contrast to a previous ARPES study. Hybridization between the BQPs also gradually increases in going from the off-nodal to the anti-nodal region, which is explained by the momentum-dependence of the interlayer single-particle hopping. As possible mechanisms for the enhancement of the superconducting transition temperature, the hybridization between the BQPs, as well as the combination of phonon modes of the triple CuO$$_2$$ layers and spin fluctuations are discussed.

論文

Influence of microstructure on IASCC growth behavior of neutron irradiated type 304 austenitic stainless steels in simulated BWR condition

加治 芳行; 三輪 幸夫*; 柴田 晃; 中野 純一; 塚田 隆; 高倉 賢一*; 仲田 清智*

International Journal of Nuclear Energy Science and Engineering, 2(3), p.65 - 71, 2012/09

JMTRにおいて288$$^{circ}$$C、BWR模擬水質で照射したコンパクトテンション(CT)試験片を用いてき裂進展試験を実施した。腐食電位が高い条件で応力拡大係数が10から30MPam$$^{1/2}$$の範囲では、2dpaまでは中性子照射量が増加するにしたがって、き裂進展速度が増加するが、2から10dpaの範囲ではほぼ同じ値となる。ミクロ組織観察や析出物周辺の局所ひずみ測定などにより、き裂進展速度に及ぼすミクロ組織の影響を調べた。本論文では、き裂進展速度とミクロ組織,照射硬化,照射誘起偏析の関係について議論した。

論文

Stress corrosion cracking behavior of type 304 stainless steel irradiated under different neutron dose rates at JMTR

加治 芳行; 近藤 啓悦; 青柳 吉輝; 加藤 佳明; 田口 剛俊; 高田 文樹; 中野 純一; 宇賀地 弘和; 塚田 隆; 高倉 賢一*; et al.

Proceedings of 15th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems - Water Reactors (CD-ROM), p.1203 - 1216, 2011/08

引張特性と照射誘起応力腐食割れ進展挙動に及ぼす中性子照射速度の影響について検討するために、304ステンレス鋼を用いたき裂進展(CGR)試験,引張試験,微細組織観察を実施した。試験片は、JMTRにおいて沸騰水型原子炉模擬高温水中で2つの照射速度で約1dpaまで照射した。照射硬化は照射速度に伴い増加するが、CGRに及ぼす影響は小さい。降伏応力の増加はフランクループの数密度の増加に起因する。粒界における照射誘起片析挙動に及ぼす照射速度の効果は小さい。さらに、結晶塑性シミュレーションにおけるき裂先端近傍の局所塑性変形挙動に及ぼす照射速度効果も小さいことがわかった。

論文

IASCC evaluation method for irradiated core internal structures in BWR power plants

高倉 賢一*; 田中 重彰*; 中村 友美*; 茶谷 一宏*; 加治 芳行

Proceedings of 2010 ASME Pressure Vessels and Piping Conference (PVP 2010) (CD-ROM), 10 Pages, 2010/07

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、高経年化軽水炉の炉内構造物の劣化現象のうち、最重要課題の一つである。原子力安全基盤機構(JNES)は、高経年化軽水炉の管理,保全の観点から安全研究開発の一環として、IASCCに関連するプロジェクトを実施しており、本プロジェクトの結果に基づいて、JNESは「BWRの炉内構造物におけるIASCC評価ガイド」を提案した。本論文は、IASCC評価ガイドの背景、特に照射済みステンレス鋼を用いたき裂進展速度試験の結果についてまとめたものである。

論文

Influence of microstructure on IASCC growth behavior of neutron irradiated type 304 austenitic stainless steels in simulated BWR condition

加治 芳行; 三輪 幸夫; 柴田 晃; 中野 純一; 塚田 隆; 高倉 賢一*; 仲田 清智*

Proceedings of 14th International Conference on Environmental degradation of Materials in Nuclear Power Systems (CD-ROM), p.1181 - 1191, 2009/08

中性子照射した304ステンレス鋼のき裂進展試験をBWR条件で実施した結果を304L及び316Lステンレス鋼の結果と比較し、以下の結果を得た。(1)き裂進展速度は中性子照射量の増加とともに増加し、1.4dpa以上でKのべき乗則に従っていた。4.3dpa以上では304ステンレス鋼と304L及び316Lの低炭素ステンレス鋼ではK依存性の傾向が異なっていた。(2)304ステンレス鋼のき裂進展速度は、同じ照射量で低炭素ステンレス鋼よりも若干小さく、4dpa以上でも増加傾向を示し、9dpaでは1.0$$times$$10$$^{-9}$$m/sとなっていた。(3)均一伸びの照射量依存性が304及び304Lステンレス鋼と316Lステンレス鋼とで異なっていた。すなわち、チャンネル変形のような局所変形が優位になる照射量が316Lステンレス鋼の方が高い。(4)欠陥集合体の平均径において304ステンレス鋼が低炭素ステンレス鋼より若干大きい傾向があり、0.2%耐力の傾向と対応している。

論文

IASCC crack growth rate of neutron irradiated low carbon austenitic stainless steels in simulated BWR condition

茶谷 一宏*; 高倉 賢一*; 安藤 昌美*; 仲田 清智*; 田中 重彰*; 石山 嘉英*; 菱田 護*; 加治 芳行

Proceedings of 13th International Conference on Environmental Degradation of Materials in Nuclear Power Systems (CD-ROM), 9 Pages, 2007/00

中性子照射したコンパクトテンション試験片を用いたき裂進展速度試験を実施した。0.516から1.07$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)まで照射した316L及び304L母材と0.523から0.541$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)まで照射した316L及び308L溶接金属のき裂進展速度試験を288$$^{circ}$$C,定荷重,低応力拡大係数及び電気化学腐食電位条件で直流電位差法を用いて実施した。母材のき裂進展速度は、中性子照射量が増加するにしたがって増加した。母材及び溶接金属のき裂進展速度は、電気化学腐食電位レベルが減少するにしたがって明らかに減少した。

論文

Radiation damages of InGaAs photodiodes by high-temperature electron irradiation

大山 英典*; 高倉 健一郎*; 中林 正和*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 神谷 富裕; Simoen, E.*; Claeys, C.*; 久保山 智司*; 岡 克己*; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 219-220, p.718 - 721, 2004/06

 被引用回数:3 パーセンタイル:25.71(Instruments & Instrumentation)

人工衛星は高温で長期間、放射線にさらされるため、その中で用いられる半導体素子について、放射線照射と照射中の温度との関係を評価することが重要である。本研究では、近年非常に注目されているオプとエレクトロニクスデバイスについて照射による電気特性の変化と温度との関係を評価した。評価に用いた試料は、InP基板の上に成長させたInGaAsのエピタキシャル層で作られたフォトダイオードで0.95から1.65mmの波長範囲を有したものである。照射は、2MeVの電子線を用い照射線量は、1$$times$$10$$^{16}$$ e/cm$$^{2}$$とし照射中の温度を50, 100, 200及び300度に保持し、無印加状態で行った。その結果、電子線を照射して生じる欠陥レベルが照射中の温度の上昇に伴い減少した。また、300度の照射では、光電流の低下が初期値の30%であった。これにより、放射線照射による電気特性の変化が高温照射によって回復することがわかった。本会議では、これらの実験結果について紹介し議論する。

口頭

分岐を伴う照射材のSCC進展挙動の検討

加治 芳行; 五十嵐 誉廣; 三輪 幸夫; 田口 剛俊; 相沢 静男; 塚田 隆; 菱田 護*; 高倉 賢一*

no journal, , 

照射誘起応力腐食割れ(IASCC)は、軽水炉炉内機器の信頼性向上にかかわる重要な検討課題である。本研究では、応力拡大係数Kの有効範囲の検討,き裂進展形態の観察を目的として、照射材を用いてき裂進展量を長くした照射後き裂進展試験と有限要素法による解析を実施した。高速中性子照射量1$$times$$10$$^{25}$$n/m$$^{2}$$(E$$>$$1MeV)まで照射したSUS304鋼を用いて、288$$^{circ}$$C高温水中において初期応力拡大係数Kin=18, 23MPam$$^{1/2}$$の2条件でSCC進展試験を実施した。き裂進展挙動を把握するために、試験片肉厚中央断面において、光学顕微鏡によるき裂の進展状況の観察,微小硬さ試験機を用いたき裂近傍の硬さ測定,後方散乱電子線回折パターン(EBSP)法による粒界性格の測定等を行った。試験片肉厚中央断面におけるき裂進展形態としては、負荷方向に垂直な方向に対して上下約45$$^{circ}$$方向への分岐が観察された。EBSP法による粒界性格測定により、分岐したき裂も含めて結晶粒界を進展しており、主としてランダム粒界を進展していた。また、有限要素法による解析結果から、き裂が分岐した場合には単一き裂の場合と比べて、電位差法によりき裂長さを長めに評価することがわかった。

口頭

実デバイスの放射線損傷効果に関する研究

大山 英典*; 葉山 清輝*; 高倉 健一郎*; 平尾 敏雄; 小野田 忍; 大島 武; 久保山 智司*; 新井 学*

no journal, , 

本研究では、次世代の耐放射線デバイスとして期待されているSiCトランジスタ(MESFET)やGaAlAs系発光ダイオード(LED)に、異なる照射量や照射線量率で電子線を照射し、デバイス特性の劣化を評価した。実験には、4H-SiC半絶縁基板上に成長した不純物濃度3$$times$$10$$^{17}$$cm$$^{-3}$$の4H-SiCエピタキシャル層上に作製したSiC MES-FETを用いた。ゲート長幅はそれぞれ0.5及び100$$mu$$mである。また、GaAlAs LEDはシャープ製のGaAlAsダブルヘテロ接合LED(GL3UR44)であり、基板のキャリア濃度は1.5$$times$$10$$^{16}$$cm$$^{-3}$$程度である。これらの試料に、加速電圧が2MeVの電子線を照射温度100$$sim$$300$$^{circ}$$C,照射線量率4.68$$times$$10$$^{12}$$又は4.68$$times$$10$$^{11}$$e/m$$^{2}$$/secで、1$$times$$10$$^{15}$$e/m$$^{2}$$照射した。電気的・光学的・特性を調べた結果、SiC-MESFETでは電子線照射により、電気的特性(入力・出力特性)が劣化した。特に、入力特性の劣化が顕著で、サブシュレッショルド領域における電流が急激に増加することが判明した。GaAlAs LEDでは、電子線照射により逆方向電圧印加時のリーク電流が増加し、静電容量が減少するという結果が得られた。さらに電流-電圧特性の線量率依存性では、線量率の小さい方が特性劣化が大きく、これは長時間の照射中に熱による劣化が発生したためと解釈される。

口頭

中性子照射したSUS304鋼のBWR模擬高温水環境におけるIASCC進展挙動評価

加治 芳行; 三輪 幸夫; 柴田 晃; 加藤 佳明; 田口 剛俊; 中野 純一; 塚田 隆; 高倉 賢一*; 仲田 清智*

no journal, , 

材料試験炉(JMTR)において288$$^{circ}$$CのBWR模擬水環境下で0.62$$sim$$9.2dpaまで照射した304系ステンレス鋼のき裂進展速度試験を実施し、ミクロ組織,照射硬化及び照射誘起偏析とき裂進展速度の関係について検討した結果について報告する。

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