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高橋 知之*; 深谷 友紀子*; 飯本 武志*; 宇仁 康雄*; 加藤 智子; Sun, S.*; 武田 聖司; 中居 邦浩*; 中林 亮*; 内田 滋夫*; et al.
保健物理(インターネット), 56(4), p.288 - 305, 2021/12
日本保健物理学会専門研究会「放射性廃棄物処分に係わる生活圏被ばく評価に用いられるパラメータ調査」に係る活動の成果を報告する。
Kim, J.*; 山中 暁*; 中島 啓*; 加藤 孝典*; Kim, Y.*; 福田 竜生; 吉井 賢資; 西畑 保雄; 馬場 将亮*; 武田 雅敏*; et al.
Advanced Sustainable Systems (Internet), 2(11), p.1800067_1 - 1800067_8, 2018/11
被引用回数：8 パーセンタイル：24.10(Green & Sustainable Science & Technology)An innovative electrothermodynamic cycle (pyroelectric effect with an external electric field) was recently presented, which is based on temporal temperature variations in wasted heat from engine exhaust gas. In this paper, for further improvement, a generating mechanism of the cycle is investigated using in-operando time-resolved synchrotron X-ray diffraction with generating assessment. The polarizations of the sample are gained from both crystal/domain changes and simultaneous electrical measurements. Three types of materials are prepared: soft and hard types of lead zirconate titanate (PZT) and lead magnesium niobate-lead titanate (PMN-PT). Among them, PMN-PT has the highest generating power. When an external electric field is applied, the PMN-PT exhibits only 180
domain rotations, whereas PZTs exhibit both 90 and 180 rotations. A strong driving force for 180 rotation depresses rotations in other angles and increases polarization changes. The results show that the material development, which has only 180 switching domains, has potential for use in the establishment of a high-efficiency waste heat recovery system.
茂呂 拓哉*; Kim, J.*; 山中 暁*; 村山 一郎*; 加藤 孝典*; 中山 忠親*; 武田 雅敏*; 山田 昇*; 西畑 保雄; 福田 竜生; et al.
Journal of Alloys and Compounds, 768, p.22 - 27, 2018/11
被引用回数：21 パーセンタイル：61.39(Chemistry, Physical)Relaxor-based ternary Pb(In
Nb)O
-Pb(Mg
Nb
)O-PbTiO (PIN-PMN-PT) ceramics near a morphotropic phase boundary were grown, and their electrical properties at various temperatures were investigated in the electrothermodynamic cycle for the future environment-friendly automotive applications. Structural disordering, depending on the PIN content, influenced the diffuse phase transition between the tetragonal and cubic structures and contributed to the power-generating behavior. The net power-generating energies (P
) were 2.43-3.01 mW/cm
at temperatures above 200C and were maintained at above 1 mW/cm over a temperature range of approximately 100 degrees. Therefore, the PIN-PMN-PT system has a possibility of a wider usage temperature range, the disordering of the perovskite crystal structure can be controlled, and it will be a candidate for the application of pyroelectric energy conversion system.
Kim, J.*; 山中 暁*; 中島 啓*; 加藤 孝典*; Kim, Y.*; 福田 竜生; 吉井 賢資; 西畑 保雄; 馬場 将亮*; 武田 雅敏*; et al.
Ferroelectrics, 512(1), p.92 - 99, 2017/08
被引用回数：16 パーセンタイル：52.94(Materials Science, Multidisciplinary)We have been investigating a novel electrothermodynamic cycle based on temporal temperature variations using the pyroelectric effect to utilize the waste heat as renewable energy. An improved generating performance with relaxer ferroelectric ceramics was achieved using 75Pb(MgNb)O-25PbTiO which is well known for the high dielectric and pyroelectric properties. The potential was evaluated by using the hysteresis loops and generating properties are analyzed both in laboratory and engine dynamometer. Results showed 0.48 mW/cm in engine dynamometer assessment, which is 3 times larger than the previous study using Pb(Zr,Ti)O.
山中 暁*; Kim, J.*; 中島 啓*; 加藤 孝典*; Kim, Y.*; 福田 竜生; 吉井 賢資; 西畑 保雄; 馬場 将亮*; 山田 昇*; et al.
Advanced Sustainable Systems (Internet), 1(3-4), p.1600020_1 - 1600020_6, 2017/04
プロジェクトとして取り組んできている自動車排ガスを用いた温度変化発電に関し、変換素子の材料選定等に重要となる性能指数について、素子の物理量の温度変化の測定を行うことで調べた。測定結果を用い、これまで提案されていたいくつかの性能指数の温度変化を詳しく調べて比較することで、
と呼ばれる指数が最も発電量との相関が高いことを示した。この指数には唯一誘電正接(
)が含まれており、誘電体内での電気エネルギー損失が重要であることを示唆する結果となっている。
He neutron spin filters on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 相澤 一也; 新井 正敏; 能田 洋平; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012017_1 - 012017_7, 2011/06
被引用回数：2 パーセンタイル：63.30(Physics, Applied)A polarized He neutron spin filter has been applied to polarization analysis on the small-angle neutron scattering spectrometer SANS-J-II at JRR-3. Measurements were taken on silver behenate, which has several coherent peaks in the small-angle region with a background of spin incoherent hydrogen scattering. Here we demonstrate that the coherent and spin incoherent scattering were successfully separated by the polarization analysis using the He spin filter on the instrument.
He neutron spin filter cells坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 294(1), p.012004_1 - 012004_7, 2011/06
被引用回数：2 パーセンタイル：63.30(Physics, Applied)In spin-exchange optical pumping, there is unknown excess relaxation, called the X-factor, that limits attainable He polarization. It is known that the X-factor depends on the glass containers. Hence, it is expected that there are cell-to-cell variations in microscopic structure among the cells and that these variations affect the attainable He polarization. However, microscopic structure of the glasses for He neutron spin filters has not been clarified yet. In this paper, we have performed precise X-ray diffraction measurements for the glasses at SPring-8 using synchrotron radiation. The structural differences are observed between several types of glasses, and also, between the GE180 glass pieces with different thermal treatment. Based on the results, the structural influence on the performance of He neutron spin filters is discussed.
He neutron spin filters坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06
Polarized He neutron spin filters have attracted much attention because of their available wide energy range for polarizing neutrons and their large solid-angle. To use He neutron spin filters for the experiments, it is necessary to produce glass cells with good quality. For this purpose, we made research on the glass cells from several aspects. Firstly, we investigated on the microscopic structure for several glasses by means of X-ray diffraction measurement and tried to find a good measure of evaluating the quality of the cells in terms of their structure. Secondly, we investigated on the glass window, which the laser beam passes through for optical pumping. Thirdly, the cells should be optimized for the polarized neutron scattering experiments and the background from the cells needs to be evaluated. The scattered intensity from the cell in small-angle neutron scattering will also be presented.
He neutron spin filters坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 相澤 一也; 新井 正敏; et al.
Physica B; Condensed Matter, 406(12), p.2443 - 2447, 2011/06
被引用回数：3 パーセンタイル：14.57(Physics, Condensed Matter)Glass cells play an important role in polarized He neutron spin filters. To evaluate the scattering and absorption contribution from glass cells during neutron scattering experiments, we measured small-angle scattering and neutron transmission in GE180 and other glasses. To pursue the possibility of being a structural influence on He spin relaxation in GE180 glass cells, we performed precise X-ray diffraction measurement using synchrotron radiation at SPring-8. From these measurements, a structural difference was observed among GE180 glasses with different thermal treatments.
He neutron spin filter cells坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 鈴谷 賢太郎; 新井 正敏; 武田 全康; et al.
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 634(1, Suppl.), p.S122 - S125, 2011/04
被引用回数：6 パーセンタイル：40.48(Instruments & Instrumentation)Polarized He neutron spin filters are promising neutron polarizers in polarized neutron scattering experiments at facilities with two-dimensional detectors and pulsed neutron source. Although they are now operational at several institutions, it is still desired to be developed. Among required factors for the development, the study on the glasses in the filters is one of the important issues. In this paper, we report our recent investigation on the glass cells such as X-ray diffraction measurements and the measurements of the degree of circular polarization of the transmitted laser light through the glass window in the filter.
SrCuO
平賀 晴弘*; 脇本 秀一; 武田 全康; 加倉井 和久; 松村 大樹; 西畑 保雄; 水木 純一郎; 山田 和芳*
Journal of Physics; Conference Series, 200, p.012059_1 - 012059_4, 2010/02
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Materials Science, Multidisciplinary)Bi
Pb
Sr
CuO
に対してFeドーピングがスピン相関に与える影響を探った。磁気効果による中性子非弾性散乱がincommensurateな位置に観測され、その性質がオーバードープ相においてLa
Sr
CuO
とは異なることがわかった。オーバードープ相での異常を動的ストライプモデルから考察した。
武田 全康; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 小野瀬 佳文*; 鈴木 淳市; 十倉 好紀*
Journal of the Physical Society of Japan, 78(9), p.093704_1 - 093704_4, 2009/09
被引用回数：23 パーセンタイル：71.76(Physics, Multidisciplinary)Fe
Co
Siの長距離磁気秩序状態が示す複雑な磁気相転移の様子を低温,外部磁場下で中性子小角散乱によって調べた。リング状,三日月状,ぼやけた回折線など、温度と外部磁場によってさまざまな散乱パターンが現れた。この結果は、磁化を液晶の配向ベクトルとみなすことで、液晶で見られる相転移との類似性を明らかにした。
Sr
RuO across the ferromagnetic quantum phase transition岡本 淳*; 岡根 哲夫; 斎藤 祐児; 寺井 恒太*; 藤森 伸一; 村松 康司*; 吉井 賢資; 間宮 一敏*; 小出 常晴*; 藤森 淳; et al.
Physical Review B, 76(18), p.184441_1 - 184441_5, 2007/11
被引用回数：43 パーセンタイル：80.39(Materials Science, Multidisciplinary)Sr濃度xが0.3以上で強磁性に転移するCaSrRuOの磁性と電子構造の関係をRu 3
及びO 1
内殻吸収分光の磁気円二色性(XMCD)を用いて研究した。XMCD構造はxが0.3付近で現れ、強磁性相ではxとともに単調に増大した。XMCD強度がxとともに単調に増大することはStoner型の遍歴強磁性に見られるものであるが、Ru 3, O 1ともにXMCDスペクトル形状に変化が見られなかったことはCaSrRuOの遍歴強磁性が強い電子相関に影響されていることを示している。
武田 全康; 壬生 攻*; 新庄 輝也*; 遠藤 康夫*; 鈴木 淳市
Physical Review B, 70(10), p.104408_1 - 104408_9, 2004/09
被引用回数：8 パーセンタイル：39.63(Materials Science, Multidisciplinary)中性子回折とメスバウアー分光を使って単原子層の非磁性Snを周期的に挿入したCr(001)/Sn多層膜のCrのスピン密度波(SDW)の構造について詳細に調べた。240nmの厚さのCr薄膜を基本構造として、全体の層厚を240nmに保ったまま、Sn層にはさまれたCr層の厚さを4.0nmから16.0nmになるように試料を作成した。すべての試料で、300KではバルクのCrで見られるSDW構造が観測されずに単純な反強磁性構造(CAF)を示すことがわかった。低温にすると、バルクでのSDWの波長よりも短いCr層厚を持つ4.0nmの試料では、このCAF構造はそのまま保たれているが、それよりも長いCr層厚を持つ試料では、低温でSDW構造に変わったが、その磁気構造はSn層できられたCr層の厚さによって大きく変化した。特に、Cr層厚が10.0nmの試料では温度領域によって、SDWの波長が非連続的に変化するのが観測された。これは、SDWを作ろうとするフェルミ面のネスティング効果で決まる波長とSnを挿入したことで導入された人工的な周期ポテンシャルによる競合の結果であると解釈される。
武田 全康; 遠藤 康夫*; 上條 敦*; Langridge, S.*; Dalgliesh, R.*; Her, J. H.*; Lee, K. B.*
Transactions of the Materials Research Society of Japan, 28, p.23 - 26, 2003/11
この会議は、ナノ材料開発、特に薄膜ナノ構造,埋もれた界面の作製・制御において現在及び近未来に取り組むべき課題を整理し、X線・中性子を用いた先端解析技術によっていかに解決すべきであるかを明らかにすることを目的としている。発表者は、これまで偏極中性子と放射光を使って巨大磁気抵抗効果を起こす磁性人工格子の界面における原子配置の乱れとそれに誘起される磁気界面の乱れの相関に関する研究を行ってきた。これらの人工格子では、磁気界面の乱れが巨大磁気抵抗効果の発現に重要な役割を果たしていると言われているが、磁気界面の乱れを定量的に評価し巨大磁気抵抗効果と結びつけた研究は行われたことがない。この発表では、熱処理によって界面の乱れの度合いを人為的に変えたFe/Cr人工格子の磁気抵抗効果と原子配置の乱れ、そしてそれに誘起された界面における磁気的な乱れの相関を中性子とX線を用いた非鏡面反射率の測定結果から議論する。
武田 全康; 遠藤 康夫; 小野瀬 佳文*; 加倉井 和久; 鈴木 淳市; 十倉 好紀*
no journal, ,
FeCoSiの長距離磁気秩序状態における複雑な相転移の様子を中性子小角散乱法によって調べた。その結果、外部磁場下において、長距離磁気秩序の磁区構造が液晶に似た振る舞いをすることを見いだした。温度や外部磁場を変えることにより、円環状,三日月状,散漫散乱を伴うスポット等のさまざまな小角散乱パターンを観測した。このような振る舞いは、外部磁場下でのコニカル状態が持つ磁気モーメントの強磁性成分を液晶のdirectorとみなすことで、液晶の総転移との類似性で説明することができる。
He Filter法による偏極中性子の物性研究への応用; スピンコントロールデバイスの開発堤 健之*; 大山 研司*; 平賀 晴弘*; 山口 泰男*; 猪野 隆*; 奥 隆之; 坂口 佳史; 吉良 弘; 有本 靖*; 武田 全康; et al.
no journal, ,
J-PARCのようなパルス中性子での偏極中性子実験には白色中性子に対応したHeスピンフィルター法の実用化が必要であるが、さらに偏極させたビームのスピン制御デバイスも白色対応する必要がある。われわれは、偏極中性子での物性実験のために、J-PARCを見据え、白色対応スピンフリッパーの開発を進めている。ドラブキン型スピンフリッパーは逆向き電流を流した2つのコイルにより中心位置で零磁場領域を発生し、量子化軸を反転させることでスピンを制御する装置で、白色中性子に対応が可能である。しかし、問題点として、コイルの中心軸以外では動径方向の横磁場が必ず発生しており、これが偏極を乱す大きな要因となる。したがって、ビーム通過領域での横磁場をいかに抑えるかが実用上重要となる。そこでわれわれは、横磁場の影響を最小にするドラブキン型スピンフリッパーを開発する目的で、磁場分布のシミュレーションと実測を行った。発表ではそれらの結果をもとに、理想的なデバイスのパラメータについての考察、及び開発の進捗状況を述べる。
He中性子スピンフィルターのガラスセルの開発坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 遠藤 康夫; 加倉井 和久; 武田 全康; 脇本 秀一; et al.
no journal, ,
偏極He中性子スピンフィルターは、100meV以上の高エネルギーにまで渡る白色中性子を偏極させることができること,大立体角をカバーできることから、偏極素子として偏極中性子散乱実験で用いられることが期待されている。ILLやNIST等では既に実用化されている段階にあるが、より高いHe偏極率とより長い緩和時間を得、散乱実験の現場での要求に答えるためには、未だ多くの開発的要素を抱えている。ガラスセルの開発もその一つである。本講演では、(1)セルの大型化,(2)レーザー光の効率的なセル内への導入,(3)フィルターの性能とガラス物性の関係、といった観点からガラスセル開発について最近われわれが行ってきた取り組みを詳しく報告する。
HeChang, L.-J.; 奥 隆之; 吉良 弘; 坂口 佳史; 酒井 健二; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 中村 充孝; 新井 正敏; 武田 全康; et al.
no journal, ,
The joint development project for polarized He between JAEA, KEK, Tohoku University, Japan and NTHU, Taiwan has been processing since 2009. The applications of polarized He in Japan focus on the studies of various neutron spin filters for both neutron facilities, the reactor neutron source JRR-3 and spallation neutron source J-PARC. The overviews and perspectives of the project will be presented in the workshop.
He中性子スピンフィルターを用いた偏極中性子散乱実験坂口 佳史; 吉良 弘; 奥 隆之; 篠原 武尚; 鈴木 淳市; 酒井 健二; 中村 充孝; 新井 正敏; 能田 洋平; 小泉 智; et al.
no journal, ,
われわれは偏極He中性子スピンフィルターを用いた偏極中性子散乱実験のための装置開発を行っている。水素を含む系の中性子散乱実験では、水素の非干渉性散乱成分が大きなバックグラウンドとなり、構造を反映した干渉性散乱成分の決定に大きな障害となることがあるが、偏極中性子散乱実験を行うことにより、このバックグラウンド成分を、実験的に正確に分離,除去することが可能となる。われわれは、こうした偏極中性子散乱実験における偏極He中性子スピンフィルターの有用性を確かめるため、テストサンプルとしてsilver behenateを用い、JRR-3の中性子小角散乱装置SANS-J-IIにおいて、偏極He中性子スピンフィルターを用いた偏極中性子小角散乱実験を行った。講演では、実験装置と結果の詳細を報告する。
