Large spontaneous Hall effect arising from collinear antiferromagnetism in CePtGe

松田 駿汰*; 日比野 瑠央*; 田端 千紘; 金子 耕士; 比嘉 野乃花*; 鬼丸 孝博*; 田中 裕斗*; 藤 秀樹*; 菅原 仁*; 林 純一*; et al.

Physical Review B, 113(19), p.195116_1 - 195116_8, 2026/05

https://doi.org/10.1103/4x23-wbc6

The spontaneous Hall effect, corresponding to a zero-field anomalous Hall effect (AHE), is induced by symmetry breaking associated with ferromagnetism. Studies in recent years, however, have revealed that antiferromagnetic (AFM) states characterized by magnetic point groups that allow ferromagnetism can also break the relevant symmetries and induce AHE without a large net magnetization. Here, we report that the AFM system CePtGe exhibits a pronounced spontaneous Hall effect. Single-crystal neutron scattering experiments demonstrate that CePtGe exhibits a collinear AFM structure with a propagation vector = 0. The small net magnetization indicates that the observed AHE arises from symmetry breaking inherent to its AFM structure. The anomalous Hall conductivity (AHC) reaches 300 cm, which exceeds the intrinsic AHC of related compounds such as CeCuGe and CePdGe. This large AHC, most likely attributed to the large spin-orbit coupling of the Pt atoms, provides a platform for understanding the interplay between the Berry curvatures and localized f-moments with an AFM configuration.

Cesium adsorption ability and stability of metal hexacyanoferrates irradiated with -rays

有阪 真; 渡邉 雅之; 石崎 学*; 栗原 正人*; Chen, R.*; 田中 寿*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1543 - 1547, 2015/02

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3710-0

不溶性フェロシアン化物は、溶液中のセシウム(Cs)を選択的に吸着する材料としてよく知られている。本研究では、不溶性フェロシアン化物類縁体であるヘキサシアノ鉄酸金属錯体塩(MHCF: M=Fe, Cu, Ni)から成るナノ粒子吸着材を対象に、線照射に対する吸着材の安定性と線照射がCs吸着能に与える影響について調べた。50300kGyの吸収線量の範囲において、線照射後の硝酸中にFe, Cu、又はNiがわずかながら検出され、吸収線量の増加に伴いそれらの濃度が増加することから、放射線分解の進行が確認された。その際、MHCF中の炭素, 窒素, 水素の組成比は維持されていた。一方、CsのMHCFへの分配係数は充分に大きな値を示し、明確な吸収線量依存性が見られなかったことから、長期の使用に耐え得ると考えられる。

Column study on electrochemical separation of cesium ions from wastewater using copper hexacyanoferrate film

Chen, R.*; 浅井 幸*; 福島 千賀子*; 石崎 学*; 栗原 正人*; 有阪 真; 南川 卓也; 渡邉 雅之; 川本 徹*; 田中 寿*

Journal of Radioanalytical and Nuclear Chemistry, 303(2), p.1491 - 1495, 2014/09

https://doi.org/10.1007/s10967-014-3588-x

銅ヘキサシアノ鉄酸のナノ粒子フィルムを開発し、それをシート状のロール電極カラムとすることで、廃液中のセシウムの分離を試みた。電気化学的もしくは化学的に結着する方法と異なり、銅ヘキサシアノ鉄酸のナノ粒子は、よく水溶液中に分散するインクとすることができるため、銅ヘキサシアノ鉄酸を印刷と同じ方法でコーティングができるのが特徴である。本研究では、銅ヘキサシアノ鉄酸をシート状電極にフィルム上にコートした電極カラムを用いて電気化学的にセシウムを吸脱着させ、セシウムを回収することを目的とし、98%のセシウムが回収できることを確認した。

Selective removal of cesium ions from wastewater using copper hexacyanoferrate nanofilms in an electrochemical system

Chen, R.*; 田中 寿*; 川本 徹*; 浅井 幸*; 福島 千賀子*; Na, H.*; 栗原 正人*; 渡邉 雅之; 有阪 真; 南川 卓也

Electrochimica Acta, 87, p.119 - 125, 2013/01

https://doi.org/10.1016/j.electacta.2012.08.124

銅(II)ヘキサシアノ鉄酸(III)を用いた今までにない電気化学的吸着システムによる廃液からのセシウムの選択的除去法が提案された。このシステムは余分な化学薬品を使用することなく、濾過処理も必要としないセシウムの分離法として利用できる。セシウムの取りこみと脱離は、電気化学的に適当な電位を陽極、陰極間にかけるスイッチングにより制御可能である。バッチ実験の速度論的研究結果は、粒子間拡散方程式によく合致し、急こう配な上昇とそれにつづくプラトーを二段階過程方程式として反映している。他の共存アルカリ金属イオンがあっても、高い分配係数(510mL/g以上)を与え、効率的なセシウムの除去がpH0.3から9.2までの広い範囲で可能で、放射性廃液処理に有効な方法であると考えられる。

Packing behaviour of a LiTiO pebble bed under cyclic loads

谷川 尚; 田中 雄一郎*; 榎枝 幹男

Journal of Nuclear Materials, 417(1-3), p.703 - 705, 2011/10

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2010.12.137

固体増殖方式の核融合ブランケットを研究対象とし、室温から973Kの温度領域及び0.1MPaから3MPaまでの機械荷重条件において、LiTiOペブル充填体に繰り返し熱機械負荷を与え、圧縮ひずみの進展挙動を観察した。機械荷重の負荷により生じた充填体の圧縮変形は、荷重を除いた後の熱処理により部分的に回復した。初期充填率が67.3%の充填体に対して多数回の熱機械負荷を与えた結果、圧縮の進展により充填率が68.5%となった。このような圧縮の進展により、実機においては充填体の上部に空隙が生じることが予想される。初期充填率が65%の場合には約50mm、67%の場合には約20mmと予想される。したがって、初期充填率として高い値を実現することが重要である。

Muon spin rotation study of magnetism in multilayer HgBaCaCuO superconductor

常盤 和靖*; 三楠 聰*; 髭本 亘; 西山 樟生*; 伊豫 彰*; 田中 康資*; 小手川 恒*; 椋田 秀和*; 北岡 良雄*; 渡辺 恒夫*

Physica C, 460-462(2), p.892 - 895, 2007/09

https://doi.org/10.1016/j.physc.2007.03.187

零磁場及び縦磁場下のミュオンスピン回転法(ZF-SR, LF-SR)を用いて多層膜超伝導体HgBaCaCuO(Hg-1245)の研究を行った。温度の低下により、60K以下でZF-SRシグナルはガウス関数型から指数関数型に変化した。この信号は内側のCuO面で反強磁性秩序が発達していることを示し、Hg-1245では60K以下で反強磁性と超伝導が共存していることの微視的な証明であるものと考えられる。

FT-IR study on interaction of irradiated deuteron with defects in LiO

谷川 尚; 田中 知*; 榎枝 幹男; 秋場 真人

Journal of Nuclear Materials, 329-333(2), p.1291 - 1294, 2004/08

https://doi.org/10.1016/j.jnucmat.2004.04.228

水素同位体と照射欠陥との相互作用を明らかにするために、酸化リチウム単結晶に対して赤外吸収分析を行った。重水素イオン照射下において、FT-IRを用いて酸化リチウム固体内のO-D伸縮振動を観察した。照射中と照射後には、O-D伸縮振動領域に複数のピークが観察され、これらのピークは照射条件に対して異なる挙動を示した。観察されたピーク挙動の解析からは、照射によって酸化リチウム中に導入された重水素のほとんどがO-D結合をしないで固体内に存在していることが示され、これは照射欠陥との相互作用によるものだと示唆された。

KEKにおけるJ-PARC LINAC DTL1のビームコミッショニング

近藤 恭弘; 秋川 藤志; 穴見 昌三*; 浅野 博之*; 福井 佑治*; 五十嵐 前衛*; 池上 清*; 池上 雅紀*; 伊藤 崇; 川村 真人*; et al.

Proceedings of 1st Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japan and 29th Linear Accelerator Meeting in Japan, p.156 - 158, 2004/08

現在KEKにおいて、J-PARCリニアックのDTL1のビームコミッショニングが行われている。ピーク電流30mA,パルス幅20micro-sec,繰り返し12.5HzのビームをDTL1から透過率100%で引出し、設計値通りの19.7MeVに加速されていることを確認した。本発表では、DTL1のビームコミッショニングで現在までに得られている結果を発表する。

TRU廃棄物処分システムの長期安定性に関する研究

田中 益弘*; 藤澤 理*; 奥津 一夫*; 高村 尚*; 青柳 孝義*

JNC TJ8400 2001-030, 82 Pages, 2001/02

JNC-TJ8400-2001-030.pdf:13.47MB

本研究では、透水係数等のバリア材の低透水性に関わる特性と処分システムに生じる事象(処分施設各部位に起こる現象や変化)との関係を整理し、バリア材が有する性能の長期的な安定性に影響を与えうる重要な事象とその関係を抽出した。また、処分システムに将来生じると考えられる事象を想定したベントナイトの物性データ取得を行い、影響評価を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)透水係数に影響を及ぼすと考えられる事象について、「現状の知見・既往の研究成果」、「事象に対する設計の考え方」を整理した。事象は、母岩、セメント系材料、ベントナイト系材料の3つに分けて整理した。また事象の対象時期についても処分場建設時、処分場操業時、処分場閉鎖時に分けて整理した。その結果、TRU廃棄物処分システムの長期的な安定性を確認するために必要な課題の抽出を行うことができた。2)昨年度の研究1)で、ベントナイトの自己シール性を評価するために、Na型ベントナイト及びCa型化ベントナイト100%の材料を対象として、体積拘束条件下で最大膨潤圧を発生したベントナイトがその後生じる空間に対し再膨潤する際の膨潤圧及び透水係数を取得した。この結果について有効ベントナイト乾燥密度の考え方を適用し、TRU廃棄物処分概念検討書において検討された緩衝材(ベントナイト70%、ケイ砂30%)の自己シール性能を評価した。今年度は昨年度の評価の妥当性を確認するため、ケイ砂混合ベントナイトについて自己シール性能確認実験を行った。その結果、TRU廃棄物処分概念検討書の仕様でバリアシステムの健全性を確認することができた。

TRU廃棄物の処分概念の検討,5; 人工バリア材料の力学特性に関する研究(研究委託内容報告書)

田中 益弘*; 山本 博之*; 藤澤 理*; 奥津 一夫*; 三浦 一彦*; 高村 尚*

JNC TJ8400 2000-036, 196 Pages, 2000/02

JNC-TJ8400-2000-036.pdf:23.76MB

TRU廃棄物には長半減期核種が含まれるため、長期間にわたりこれを生物圏から隔離することが要求される。本研究では処分システムの長期健全性に係わる重要事象の検討として1.人工バリア材料の力学特性データの取得及び評価、2.海水系地下水環境下における人工バリア材料の力学特性データの取得及び評価、3.人工バリアの自己シール性の観点からのデータ取得並びに最適設計を実施した。本年度の研究成果を以下に示す。1)Ca型化ベントナイトにケイ砂を30wt.%混合した乾燥密度1.6Mgm-3の材料について水酸化カルシウム水溶液を通水した場合の基本特性(膨潤圧、膨潤量、透水係数)を取得し、既存の研究から推定される基本データ予測と比較した。その結果、最大膨潤圧は0.53MPa、最大膨潤率43%、透水係数3.410-11ms-1であること、また膨潤圧及び透水係数は有効ベントナイト乾燥密度よりほぼ推定が可能であることが確認された。2)Na型ベントナイトを人工海水で強制的に変質された塩水化ベントナイトにケイ砂30wt.%混合した乾燥密度1.6Mgm-3の材料について人工海水を通水した場合の基本特性(膨潤圧、膨潤量、透水係数)を取得し海水系地下水の影響を考慮した。その結果、最大膨潤圧は0.74MPa、最大膨潤率50%、透水係数2.710-11ms-1であり、基本特性がCa型化ベントナイトに類似していること、またこの要因は、塩水化によるCa2+イオンの増加(Ca化が起こっている)によることが確認された。3)人工バリアの体積変化に対するシステム健全性評価の一環として、自己シール性確認実験を実施してきたが、自己シール性をより的確にとらえるため、シール中の透水性及び膨潤圧を測定した。実験で得られた自己シール可能な膨潤圧及び性能評価上必要な透水係数から自己シール性能を担保する有効ベントナイト乾燥密度を算出し、緩衝材の設計を実施した。