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論文

Magnetic phase diagram of helimagnetic Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ (0 x 0.2) hexagonal ferrite

丸山建一*; 田中誠也*; 鬼柳亮嗣; 中尾朗子*; 森山健太郎*; 石川喜久*; 天児寧*; 飯山拓*; 二村竜祐*; 内海重宣*; et al.

Journal of Alloys and Compounds, 892, p.162125_1 - 162125_8, 2022/02

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162125

被引用回数：2 パーセンタイル：16.86(Chemistry, Physical)

Hexagonal ferrite Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ is an important magnetic oxide material in both science and engineering because it exhibits helimagnetism around room temperature (300 K). In this study, the magnetic phase diagram of Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ consisting of ferri-, heli-, antiferro-, and paramagnetic phases has been completed through magnetization and neutron diffraction measurements. The magnetic phase transition temperature to paramagnetism decreases with the increase in x, and the temperature at which the magnetization reaches a maximum, which corresponds to the magnetic phase transition from heli- to ferrimagnetism, is determined for low x crystals. The temperatures at which helimagnetism appears are precisely determined by observing the magnetic satellite reflection peaks in neutron diffraction at various temperatures, which characterize helimagnetism. Based on these results, the magnetic phase diagram of the Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ system is constructed in the T-x plane. Helimagnetism appears at x 0.06, and magnetism with antiferromagnetic components appears as the extension phase of helimagnetism at x 0.19 through the coexistence region. The turn angle $phi_{0}$ of the helix for each x crystal is calculated from the relationship, $phi_{0} = 2pidelta$ , where is the incommensurability. The turn angle $phi_{0}$ decreases with the increase in temperature for the same x crystal, and increases with the increase in x at the same temperature. Furthermore, it is found that there are clear thresholds at which $phi_{0}$ cannot take values between 0 $^{circ}$ < $phi_{0}$ < 90 $^{circ}$ and 170 $^{circ}$ < $phi_{0}$ < 180 $^{circ}$ .

論文

Flux growth and magnetic properties of helimagnetic hexagonal ferrite Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ single crystals

内海重宣*; 田中誠也*; 丸山建一*; 天児寧*; 鬼柳亮嗣; 中尾朗子*; 森山健太郎*; 石川喜久*; 他9名*

ACS Omega (Internet), 5(38), p.24890 - 24897, 2020/09

https://doi.org/10.1021/acsomega.0c03671

被引用回数：4 パーセンタイル：21.18(Chemistry, Multidisciplinary)

六方晶フェライトBa(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ の磁気構造を解明し、さらなる応用開発を進めるためには、大型の高品質な単結晶を育成することが重要な第一歩である。本研究では、Na $_{2}$ O-Fe $_{2}$ O $_{3}$ フラックスを使用した自発結晶化法によって、さまざまなSc濃度のBa(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ 単結晶の育成に成功した。得られた結晶は、高品質の単相Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ であることがX線回折と元素分析により確認され、 = 0.128結晶の77Kの磁化測定では、ヘリマグネティックな挙動を示すことがわかった。=0.128結晶の中性子回折測定の結果、211K以下で磁気衛星反射が確認され、Ba(Fe $_{1-x}$ Sc $_{x}$ ) $_{12}$ O $_{19}$ がヘリ磁性物質であることが確認された。

論文

New precise measurements of muonium hyperfine structure at J-PARC MUSE

Strasser, P.*; 阿部充志*; 青木正治*; Choi, S.*; 深尾祥紀*; 東芳隆*; 樋口嵩*; 飯沼裕美*; 池戸豊*; 石田勝彦*; et al.

EPJ Web of Conferences, 198, p.00003_1 - 00003_8, 2019/01

https://doi.org/10.1051/epjconf/201919800003

被引用回数：13 パーセンタイル：99.06(Quantum Science & Technology)

High precision measurements of the ground state hyperfine structure (HFS) of muonium is a stringent tool for testing bound-state quantum electrodynamics (QED) theory, determining fundamental constants of the muon magnetic moment and mass, and searches for new physics. Muonium is the most suitable system to test QED because both theoretical and experimental values can be precisely determined. Previous measurements were performed decades ago at LAMPF with uncertainties mostly dominated by statistical errors. At the J-PARC Muon Science Facility (MUSE), the MuSEUM collaboration is planning complementary measurements of muonium HFS both at zero and high magnetic field. The new high-intensity muon beam that will soon be available at H-Line will provide an opportunity to improve the precision of these measurements by one order of magnitude. An overview of the different aspects of these new muonium HFS measurements, the current status of the preparation for high-field measurements, and the latest results at zero field are presented.

論文

Design and performance of high-pressure PLANET beamline at pulsed neutron source at J-PARC

服部高典; 佐野亜沙美; 有馬寛*; 小松一生*; 山田明寛*; 稲村泰弘; 中谷健; 瀬戸雄介*; 永井隆哉*; 内海渉; et al.

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 780, p.55 - 67, 2015/04

https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.01.059

被引用回数：75 パーセンタイル：99.01(Instruments & Instrumentation)

PLANETは高温高圧実験に特化された飛行時間型の中性子ビームラインである。パルス中性子回折実験用に設計された大型の6軸型マルチアンビルプレスを用いることで定常的には高温高圧下約10GPa、2000Kでのデータ測定が可能性である。きれいなデータを取得するために、ビームラインには入射スリットと受光スリットが装備してあり、高圧アセンブリからの寄生散乱が除去可能である。/=0.6%の高い分解能、0.2-8.4の広いデータ取得可能レンジおよび高い寄生散乱除去性能により、高温高圧下での結晶および液体の高精度な構造決定が可能となっている。

論文

High-energy spin and charge excitations in electron-doped copper oxide superconductors

石井賢司; 藤田全基*; 佐々木隆了*; Minola, M.*; Dellea, G.*; Mazzoli, C.*; Kummer, K.*; Ghiringhelli, G.*; Braicovich, L.*; 遠山貴己*; et al.

Nature Communications (Internet), 5, p.3714_1 - 3714_8, 2014/04

https://doi.org/10.1038/ncomms4714

被引用回数：89 パーセンタイル：94.27(Multidisciplinary Sciences)

We combine X-ray and neutron inelastic scattering measurements to track the doping dependence of both spin and charge excitations in electron-doped materials. Copper resonant inelastic X-ray scattering spectra show that magnetic excitations shift to higher energy upon doping. Their dispersion becomes steeper near the magnetic zone center and they deeply mix with charge excitations, indicating that electrons acquire a highly itinerant character in the doped metallic state. Moreover, above the magnetic excitations, an additional dispersing feature is observed near the -point, and we ascribe it to particle-hole charge excitations. These properties are in stark contrast with the more localized spin-excitations (paramagnons) recently observed in hole-doped compounds even at high doping-levels.

論文

Structure of glasses for $^{3}$ 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

https://doi.org/10.1088/1742-6596/294/1/012004

被引用回数：2 パーセンタイル：65.52(Physics, Applied)

In spin-exchange optical pumping, there is unknown excess relaxation, called the X-factor, that limits attainable $^{3}$ 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 $^{3}$ He polarization. However, microscopic structure of the glasses for $^{3}$ 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 $^{3}$ He neutron spin filters is discussed.

論文

Research on glass cells for $^{3}$ 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

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020

Polarized $^{3}$ 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 $^{3}$ 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.

論文

Research on glass cells for $^{3}$ 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

https://doi.org/10.1016/j.physb.2010.12.020

被引用回数：3 パーセンタイル：16.25(Physics, Condensed Matter)

Glass cells play an important role in polarized $^{3}$ 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 $^{3}$ 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.

論文

Characterization of glasses for $^{3}$ 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

Polarized $^{3}$ 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.

論文

Research facilities for International Fusion Energy Research Centre of Broader Approach Activities at Rokkasho

大平茂; 内海重雄*; 久保隆司; 米本和浩; 粕谷研一; 江尻伸太郎; 木村晴行; 奥村義和

Journal of Plasma and Fusion Research SERIES, Vol.9, p.665 - 669, 2010/08

http://www.jspf.or.jp/JPFRS/PDF/Vol9/jpfrs2010_09-665.pdf

日本と欧州原子力共同体の間のBA協定に基づき、幅広いアプローチ活動のために原子力機構が日本の六ヶ所村に新しいサイトを建設した。この新しいサイトでは、BA活動の3つの事業のうち2つ、すなわち国際核融合エネルギー研究センター(IFERC)及び国際核融合材料照射施設の工学設計,工学実証活動(IFMIF/EVEDA)の事業の活動が行われる。2009年3月に管理研究棟が完成し、その他の3つの研究施設、計算機・遠隔実験棟,原型炉R&D棟及びIFMIF/EVEDA開発試験棟が2010年の3月までに竣工する予定である。本発表では、サイト及び施設の整備スケジュール,それぞれの施設の概要及び特にIFMIF/EVEDA開発試験棟の仕様について述べる。

論文

Designing PLANET; Neutron beamline for high-pressure material science at J-PARC

有馬寛; 服部高典; 小松一生*; 阿部淳; 内海渉; 鍵裕之*; 鈴木昭夫*; 鈴谷賢太郎; 神山崇; 新井正敏; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 215(1), p.012025_1 - 012025_6, 2010/03

https://doi.org/10.1088/1742-6596/215/1/012025

J-PARC物質生命科学実験施設における高圧研究の専用ビームライン建設について、科学研究費補助金新学術領域研究(高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学:領域代表八木健彦)が採択され、平成21年度からBL11において超高圧中性子回折装置(PLANET)の建設が開始された。30GPa及び2500Kまでの温度圧力領域での中性子回折測定を研究対象とし、分光器室内には大型マルチアンビルプレスを設置する。本装置の概要並びに開発の現状について報告する。PLANETは水を含む地球深部物質の高温高圧下での結晶構造,マグマの局所構造,液体の圧力誘起構造変化を主要な研究テーマとして設計を行った。10mm以下の試料体積を対象として主検出器である90 $^{circ}$ バンクにおいて0.5%の装置分解能を持つ。4.3のd値範囲を1フレームで測定することが可能である。中性子の輸送には11.5mの集光型中性子ガイド管を用い、結晶,液体それぞれの構造解析に適した波長領域での測定効率の向上を目指している。

論文

Designing PLANET; Neutron beamline for high-pressure material science at J-PARC

有馬寛*; 服部高典; 小松一生*; 阿部淳; 内海渉; 鍵裕之*; 鈴木昭夫*; 鈴谷賢太郎; 神山崇*; 新井正敏; et al.

Journal of Physics; Conference Series, 215(1), p.012025_1 - 012025_6, 2010/03

https://doi.org/10.1088/1742-6596/215/1/012025

被引用回数：14 パーセンタイル：96.3(Instruments & Instrumentation)

高圧実験に特化したPLANETはパルス中性子施設J-PARCのBL11に建設されている。PLANETは、地球深部の高密度な含水鉱物,マグマ,軽元素液体を含む水素を含む物質の構造を研究することを目的としている。装置は、20GPa, 2000Kの温度圧力における粉末結晶,液体,非晶質の回折実験、イメージング実験を実現するものである。回折実験において、90 $^{circ}$ バンクを使用することで、第一フレームで0.2-4.1の値をカバーしている。この研究では、PLANETの設計と仕様をモンテカルロシミュレーションを用いて評価した。

論文

CsI(Tl)/Plastic phoswich detector enhanced in low-energy -ray detection

山外功太郎; 堤正博; 大石哲也*; 吉澤道夫; 吉田真

Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 550(3), p.609 - 615, 2005/09

https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.05.054

被引用回数：5 パーセンタイル：41.08(Instruments & Instrumentation)

大面積プラスチックシンチレーション検出器の低エネルギー領域の感度を改善するため、薄板状CsI(Tl)シンチレータとプラスチックシンチレータとを組合せたホスウィッチ検出器を開発し、その実用可能性を評価した。検出限界放射能を向上するため、立ち上がり時間解析を用いたCsI(Tl)信号成分の分離抽出を行った。検出限界放射能の評価から、大面積プラスチック検出器の前面に薄板状CsI(Tl)を貼り付けることで、その検出可能エネルギー範囲を数十keVまでに拡張可能であることが明らかになった。

報告書

RI・研究所等廃棄物のクリアランスレベル確認のための非破壊線測定要素技術の開発

堤正博; 大石哲也*; 山外功太郎; 吉田真

JAERI-Research 2004-021, 43 Pages, 2004/12

JAERI-Research-2004-021.pdf:8.55MB

微弱放射線モニタリング技術の開発の一環として、RI・研究所等廃棄物に対するクリアランス確認測定システムの設計及び開発を行った。本研究では、非破壊線測定技術を高度化することにより、200リットルドラム缶やコンテナ中に含まれる放射性核種を定量することをねらった。しかしながら、RI使用施設や研究所から発生する廃棄物では、原子炉施設からの廃棄物とは異なり、多種多様な核種が対象となる,また核種の存在比も一定ではない,偏在した放射能分布を想定しなければならないなど、解決すべき課題が多い。これらに対処するために、それぞれの課題ごとに機能向上を図った、3つの線測定装置(ユニット)を開発した。開発した測定ユニットは、(1)核種同定型検出ユニット,(2)位置情報型検出ユニット,(3)高効率型検出ユニットである。本報告書では、クリアランスレベル確認測定に向けた全体の設計方針及び開発した個々の線測定ユニットの設計とその性能について考察する。

論文

放射光X線回折を利用した高圧合成研究

東正樹*; 斎藤高志*; 新高誠司*; 石渡晋太郎*; 神田浩周*; 山田幾也*; 高野幹夫*; 内海渉

固体物理, 38(2), p.141 - 150, 2003/02

http://ci.nii.ac.jp/naid/40005669899

放射光X線回折実験を高圧相遷移金属酸化物の単結晶育成に応用した研究、並びに高圧合成された微量の試料を用いた構造解析の実例について紹介する。放射光を用いた高温高圧下その場X線回折実験により、試料の相転移,融解,凝固などが起こる温度圧力条件についての詳細な情報が得られ、それをもとに、実験室での単結晶育成が効率的に行われている。

論文

Single-crystal growth of transition metal oxides at high pressures of several GPa

東正樹*; 斎藤高志*; 石渡晋太郎*; 吉田裕史*; 高野幹夫*; 高坂祐樹*; 高木英典*; 内海渉

Journal of Physics; Condensed Matter, 14(44), p.11321 - 11324, 2002/11

https://doi.org/10.1088/0953-8984/14/44/475

被引用回数：11 パーセンタイル：50.72(Physics, Condensed Matter)

数万気圧の高圧下におけるX線回折実験の結果をもとに、種々の遷移金属酸化物の単結晶育成を行った。(VO) $_{2}$ P $_{2}$ O $_{7}$ , CaNaCu $_{2}$ Cl $_{2}$ , CaFeO $_{3}$ の結果について報告する。

口頭

幅広いアプローチ活動の拠点としての六ヶ所BAサイトの整備

奥村義和; 大平茂; 江尻伸太郎; 武本純平; 内海重雄*; 木村愛*

no journal, ,

日欧の幅広いアプローチ協定の下、日本原子力研究開発機構が、日本の実施期間として、青森県六ヶ所村を拠点とし国際核融合エネルギー研究センター及び国際核融合材料照射施設の工学実証・工学設計活動の事業を実施する計画である。この事業を行うためのサイト整備及び研究施設等の建設工事を平成20年より本格的に行う。本発表においては、六ヶ所BAサイト及び各建物の概要を紹介し、サイトの現状及び今後の予定について述べる。

口頭

Study of instrumental design for high-pressure material science diffractometer at MLF, J-PARC

有馬寛; 服部高典; 小松一生*; 阿部淳; 内海渉; 鍵裕之*; 鈴木昭夫*; 鈴谷賢太郎; 神山崇*; 新井正敏; et al.

no journal, ,

近年の大強度パルス中性子実験施設の稼働に伴い、高温高圧領域をターゲットとした研究に注目が集まっている。本発表ではJ-PARC/MLFのNo.11ビームラインに建設中の超高圧中性子回折装置の装置設計について述べる。本装置は15GPa, 2000Kまでの温度圧力領域における結晶及びガラス,液体の構造解析を目的としている。ビームラインの特徴は次の2点である。(1)中性子実験用に新規開発するマルチアンビル高圧発生装置とナノ多結晶ダイヤモンドセルを導入する。(2)1mm $^{3}$ 10mm $^{3}$ 程度の微小な試料での効率的な測定を行うためにスーパーミラーによる集光を行う。設計の現状とMcStas, PHITSを用いたモンテカルロシミュレーションによるビームライン性能評価の結果について述べる。

口頭

Designing the neutron beamline for high-pressure material science at J-PARC

有馬寛; 服部高典; 小松一生*; 阿部淳; 内海渉; 鍵裕之*; 鈴木昭夫*; 鈴谷賢太郎; 神山崇; 新井正敏; et al.

no journal, ,

A neutron beamline dedicated to high-pressure material science is now being constructed on BL11 at the spallation neutron source of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The beamline realizes the measurement of diffraction and radiography for powder and liquid, glass samples at high pressures up to 15 GPa and 2000 K. The beamline aims to study crystal structure of hydrogen-bearing materials including hydrous minerals of the Earth's deep interior and structure of magma and light element liquids. In order to achieve our goal, the beamline has two characteristics. One is the installation of a large-sized hydraulic press and the other is using supermirror focusing guides. Here, we report the current design and the performance of the beamline estimated with Monte-Carlo simulation program McStas and PHITS.

口頭

MLF/J-PARC超高圧中性子回折装置(PLANET)の開発

有馬寛; 服部高典; 小松一生*; 佐野亜沙美; 阿部淳; 内海渉; 鍵裕之*; 鈴木昭夫*; 鈴谷賢太郎; 神山崇; et al.

no journal, ,

J-PARC物質生命科学実験施設における高圧研究の専用ビームライン建設について、科研費新学術領域研究(高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学:領域代表,八木健彦)が採択され、平成21年度からBL11において超高圧中性子回折装置(PLANET)の建設が開始された。30GPa・2500Kまでの温度圧力領域での中性子回折測定を研究対象とし、分光器室内には大型マルチアンビルプレスを設置する。本装置の概要並びに開発の現状について報告する。PLANETは水を含む地球深部物質の高温高圧下での結晶構造,マグマの局所構造,液体の圧力誘起構造変化を主要な研究テーマとして設計を行った。10mm以下の試料体積を対象として主検出器である90 $^{circ}$ バンクにおいて/=0.5%の分解能を持つ。4.3の値範囲を1フレームで測定することが可能である。中性子の輸送には11.5mの集光型中性子ガイド管を用い、結晶,液体それぞれの構造解析に適した波長領域での測定効率の向上を目指している。