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論文

Local structural analysis of half-metallic ferromagnet CrO$$_2$$

樹神 克明; 池田 一貴*; 礒部 正彦*; 武田 晃*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*

Journal of the Physical Society of Japan, 85(9), p.094709_1 - 094709_5, 2016/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:13.94(Physics, Multidisciplinary)

We have performed powder neutron diffraction on the half-metallic ferromagnet CrO$$_2$$ which has a rutile-type crystal structure with a tetragonal unit cell. Although the powder diffraction pattern can be fitted by the reported crystal structure including a single Cr site, the atomic pair distribution function (PDF) can be fitted by the structural model with an orthorhombic unit cell including two kinds of inequivalent Cr sites. The difference between the valences of the two inequivalent Cr sites, $$delta$$ of Cr$$^{+4pmdelta}$$, estimated from the local structural parameters is about 0.06. The shapes of the two CrO$$_6$$ octahedra are slightly different, suggesting the short-range orbital ordering of the Cr 3$$d$$ orbitals. The lattice distortion and the improvement of the fitting to the PDF obtained using the locally distorted structure model are apparent in the region below about 10 ${AA}$, suggesting that the domain size or correlation length of the locally distorted structure is about 10 ${AA}$, roughly corresponding to the size of two unit cells.

論文

Association of dissolved radionuclides released by the Chernobyl accident with colloidal materials in surface water

松永 武; 長尾 誠也*; 上野 隆; 武田 聖司; 天野 光; Tkachenko, Y.*

Applied Geochemistry, 19(10), p.1581 - 1599, 2004/10

 被引用回数:32 パーセンタイル:55.98(Geochemistry & Geophysics)

溶存有機物(腐植物質)濃度の高いチェルノブイリ事故地域の河川水・湖沼水において、$$^{90}$$Sr, $$^{239,240}$$Pu, $$^{241}$$Amと水中のコロイドとの結びつきを実験的に研究した。「限外ろ過」とよばれる手法でコロイドサイズの浮遊粒子を分別して、核種分析を行った。この結果、60-80%の$$^{239,240}$$Pu, $$^{241}$$Amは分子量相当サイズ10000daltonを超えるコロイド成分に偏在する一方、$$^{90}$$Srは1000dalton以下の成分にその90%以上が見いだされた。コロイド成分の元素分析,有機炭素分析,分光特性分析の結果は、Pu, Amと結びついている大きな分子量サイズのコロイドが、腐植物質であることを強く示唆している。一般に、腐植物質に含まれるフェノール基等と放射性核種が錯体をつくることが知られている。この錯体形成反応をモデル化した計算を行った結果、チェルノブイリ地域で見いだされた上記の実験結果を説明することができた。また、腐植物質の濃度が低い国内河川環境でも溶存するPu, Amの多くは腐植物質と結びついた状態となることが推定された。以上の結果、腐植物質を主成分とする有機物コロイドが表面水系におけるアクチニドの存在形態を定めるという役割を一般的に有することが明らかとなった。

論文

事故地域における河川水中放射性核種の溶存形態

松永 武; 長尾 誠也*; 武田 聖司; 上野 隆; 天野 光

第43回環境放射能調査研究成果論文抄録集,平成12年度, p.49 - 50, 2002/03

水環境における放射性核種の移行挙動の理解を進める目的で、チェルノブイル原子力発電所近傍の地域において、チェルノブイル事故により放出された放射性核種の河川水中の溶存形態について研究した。限外ろ過の手法を適用した野外環境での観測結果と、溶存化学種に関するモデル計算の結果、水中に溶存する$$^{239,240}$$Pu,$$^{241}$$Amについては、高分子量の溶存有機物との錯体形成が、それら核種の溶存形態に大きな役割を一般に有していることが示唆された。

口頭

強磁性半金属CrO$$_2$$の局所構造解析

樹神 克明; 池田 一貴*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*

no journal, , 

ルチル型構造をもつCrO$$_2$$は394Kで強磁性秩序を示す半金属である。過去の構造解析からは、常磁性相から強磁性相に渡る広い温度範囲で結晶構造に変化はなく、Crサイトは結晶学的に等価であると報告されている。しかし強磁性状態でのNMR測定では磁気モーメントの大きさが異なる、あるいは3d電子の軌道占有状態が異なる2つの非等価なCrサイトが観測されている。そこで我々は粉末中性子回折データから原子対相関関数を導出し局所構造を調べた。得られた原子対相関関数を詳細に解析したところ、2つのCrサイトが非等価になる局所構造歪みが存在し、その相関長は30${AA}$より充分小さいことを示唆する結果が得られた。

口頭

結晶PDF解析による強磁性半金属CrO$$_2$$の局所構造解析

樹神 克明; 社本 真一; 池田 一貴*; 大友 季哉*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*

no journal, , 

CrO$$_2$$はルチル型の結晶構造をもち、394Kで強磁性を示す半金属である。常磁性相から強磁性相に渡って結晶構造は変化せず、ユニットセル中の2つのCrサイトは結晶学的に等価である。しかし強磁性状態でのNMR測定では磁気モーメントの大きさが異なる、あるいは3d電子の軌道占有状態が異なる2つのCrサイトが観測されている。これらは、通常の構造解析では1種類のCrサイトしかみえないが、局所的には2種類のCrサイトが存在することを示している。そこで我々はJ-PARCに設置されている高強度全散乱装置NOVAを用いて粉末中性子回折実験を行い、得られたデータから原子対相関関数(PDF)を導出して局所構造を調べた。実験から得られたPDFはユニットセル内の2つのCrO$$_6$$八面体が非等価になる局所構造モデルでよく再現され、わずかではあるが局所的に構造が歪んでおり、2つの非等価なCrサイトが存在することを示唆する結果が得られた。

口頭

強磁性半金属CrO$$_2$$の局所構造解析

樹神 克明; 池田 一貴*; 武田 晃*; 礒部 正彦*; 伊藤 正行*; 上田 寛*; 社本 真一; 大友 季哉*

no journal, , 

CrO$$_2$$は394K以下で強磁性を示す半金属である。この系はルチル型の結晶構造をもち、ユニットセル中に含まれる2つのCrサイトは結晶学的に等価である。構造解析からは常磁性相から強磁性相に渡って結晶構造が変化しないことが報告されている。しかし強磁性状態におけるゼロ磁場中NMR測定からは価数が異なる、あるいは磁場中NMR測定からは3d電子の軌道占有状態が異なる2つのCrサイトが存在することが提案されている。これらの結果は通常の構造解析では1種類のCrサイトしかみえないが、局所的には2種類のCrサイトが存在することを示している。そこで我々はJ-PARCに設置されている高強度全散乱装置NOVAを用いて粉末中性子回折実験を行い、得られたデータから原子対相関関数(PDF)を導出して局所構造を調べた。強磁性状態で得られたPDFは2つの非等価なCrサイトを含む局所構造モデルでよく再現でき、このことからわずかではあるが局所的な構造歪みが存在し、2つの非等価なCrサイトが存在することを示唆する結果が得られた。

口頭

緊急時モニタリング検討委員会の活動報告

細田 正洋*; 斎藤 公明; 三上 智; 真田 哲也*; 大森 康孝*; 武田 晃*; 山田 崇裕*; 平尾 茂一*; 谷 幸太郎*; 折田 真紀子*; et al.

no journal, , 

福島第一原子力発電所事故の教訓を反映した我が国の緊急時モニタリング体制の整備は、原子力発電所の再開が行われる現状にあって最重要事項である。保健物理学会緊急時モニタリング検討臨時委員会では、我が国のモニタリング体制に関する包括的調査を行い、緊急時における環境及び個人モニタリングを実施するための体制の整備と強化を目的とした提言を行うべく活動をしている。本委員会の調査活動の概略と成果報告に加え、緊急時モニタリングに係る我が国の体制強化に資する提言について発表する。

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