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論文

Spinmotive force in the out-of-plane direction generated by spin wave excitations in an exchange-coupled bilayer element

Zhou, W.*; 関 剛斎*; 今村 裕志*; 家田 淳一; 高梨 弘毅*

Physical Review B, 100(9), p.094424_1 - 094424_5, 2019/09

The generation of the spinmotive force (SMF) requires the temporal and spatial variations of the magnetic moments. We explore an approach to satisfy this requirement by creating asymmetry in a thin film structure along the out-of-plane direction, through the use of an exchange-coupled $$L$$1$$_{0}$$-FePt / Ni$$_{81}$$Fe$$_{19}$$ bilayer element. As the spin wave is excited by rf magnetic field, a continuous dc voltage signal along the out-of-plane direction of the bilayer element appears. The sign of the voltage signal and its microwave power dependency agree with the theoretical framework of the SMF. The corresponding spin wave modes are revealed by carrying out the micromagnetic simulation. Our results demonstrate the generation of the SMF using a vertically structured element in addition to previously reported in-plane structured devices.

論文

Ag nanoparticles embedded in Nd:YAG crystals irradiated with tilted beam of 200 MeV Xe ions; Optical dichroism correlated to particle reshaping

Li, R.*; Pang, C.*; 雨倉 宏*; Ren, F.*; H$"u$bner, R.*; Zhou, S.*; 石川 法人; 大久保 成彰; Chen, F.*

Nanotechnology, 29(42), p.424001_1 - 424001_8, 2018/10

 パーセンタイル:100(Nanoscience & Nanotechnology)

銀イオン注入法と高速重イオン照射法を組み合わせることで、Nd:YAG(Nbをドープしたイットリウム・アルミニウム・ガーネット)結晶中に埋め込まれている銀ナノ粒子を制御性良く変形させることができた。本研究では、Nd:YAG結晶中に埋め込まれた球形状の銀ナノ粒子に高速重粒子線を照射することで、銀ナノ粒子を変形させることを試みた。今回、照射前後の表面プラズモン共鳴の微小な変化を検知できることを利用して、照射による金属ナノ粒子のわずかな変形を検出することにも成功した。また、離散双極子近似(DDA)計算と組み合わせることで、その変形度を定量化する手法を開発した。

論文

Scaling of memories and crossover in glassy magnets

Samarakoon, A. M.*; 高橋 満*; Zhang, D.*; Yang, J.*; 片山 尚幸*; Sinclair, R.*; Zhou, H. D.*; Diallo, S. O.*; Ehlers, G.*; Tennant, D. A.*; et al.

Scientific Reports (Internet), 7(1), p.12053_1 - 12053_8, 2017/09

AA2017-0448.pdf:3.45MB

 被引用回数:2 パーセンタイル:52.47(Multidisciplinary Sciences)

Glassiness is ubiquitous and diverse in characteristics in nature. Understanding their differences and classification remains a major scientific challenge. Here, we show that scaling of magnetic memories with time can be used to classify magnetic glassy materials into two distinct classes. The systems studied are high temperature superconductor-related materials, spin-orbit Mott insulators, frustrated magnets, and dilute magnetic alloys. Our bulk magnetization measurements reveal that most densely populated magnets exhibit similar memory behavior characterized by a relaxation exponent of $$1-n$$ $$approx$$ $$0.6$$(1). This exponent is different from $$1-n$$ $$approx$$ $$1/3$$ of dilute magnetic alloys that was ascribed to their hierarchical and fractal energy landscape, and is also different from $$1-n=1$$ of the conventional Debye relaxation expected for a spin solid, a state with long range order.

論文

Precise determination of $$^{12}_{Lambda}$$C level structure by $$gamma$$-ray spectroscopy

細見 健二; Ma, Y.*; 味村 周平*; 青木 香苗*; 大樂 誠司*; Fu, Y.*; 藤岡 宏之*; 二ツ川 健太*; 井元 済*; 垣口 豊*; et al.

Progress of Theoretical and Experimental Physics (Internet), 2015(8), p.081D01_1 - 081D01_8, 2015/08

 被引用回数:6 パーセンタイル:38.64(Physics, Multidisciplinary)

$$gamma$$線分光によって$$^{12}_{Lambda}$$Cハイパー核のレベル構造を精密に測定した。ゲルマニウム検出器群Hyperball2を用いて、$$^{12}$$C$$(pi^{+}, K^{+}gamma)$$反応からの4本の$$gamma$$線遷移を同定することに成功した。基底状態スピン二重項$$(2^{-}, 1^{-}_{1})$$のエネルギー間隔は直接遷移$$M1$$$$gamma$$線により、$$161.5pm0.3$$(stat)$$pm0.3$$(syst)keVと測定された。また、励起準位である$$1^{-}_{2}$$$$1^{-}_{3}$$について、それぞれ、$$2832pm3pm4$$, keVと$$6050pm8pm7$$, keVと励起エネルギーを決定した。これらの測定された$$^{12}_{Lambda}$$Cの励起エネルギーは反応分光による$$lambda$$ハイパー核の実験研究において決定的な基準となる。

論文

Overview of plasma-material interaction experiments on EAST employing MAPES

Ding, F.*; Luo, G.-N.*; Pitts, R.*; Litnovsky, A.*; Gong, X.*; Ding, R.*; Mao, H.*; Zhou, H.*; Wampler, W. R.*; Stangeby, P. C.*; et al.

Journal of Nuclear Materials, 455(1-3), p.710 - 716, 2014/12

 被引用回数:17 パーセンタイル:7.29(Materials Science, Multidisciplinary)

A movable material probe system (Material and Plasma Evaluation System: MAPES) with an independent pumping system and a sample exchange chamber has been developed and installed on a horizontal port of the EAST tokamak for studies of plasma material interaction (PMI). In the 2012 experimental campaign, deposition and erosion were studied for three samples: mock-up of the outer first wall panels (FWPs) in ITER, castellated tungsten, and molybdenum mirrors. The FWPs with carbon deposition layer were exposed to helium plasmas. The maximum erosion rate of the carbon was valuated to be 8 nm/s. The castellated tungsten with rectangular cells and roof-like shaped cells was exposed to deuterium plasmas to compare amount of deposits on the gap surface. The amount of carbon and boron impurities on the gap surface of the roof-like shaped cells were reduced to less than 30% compared with that of the rectangular cells. The molybdenum mirrors of which protective ducts are installed in front were exposed to deuterium plasmas in order to investigate effects of length of the ducts. It was found that the reflectivity of the mirrors with 60 mm-long protective ducts is kept the initial reflectivity.

論文

In-beam $$gamma$$ spectroscopy of the even-even nucleus $$^{190}$$Pt

Li, G. S.*; Liu, M. L.*; Zhou, X. H.*; Zhang, Y. H.*; Liu, Y. X.*; Zhang, N. T.*; Hua, W.*; Zheng, Y. D.*; Fang, Y. D.*; Guo, S.*; et al.

Physical Review C, 89(5), p.054303_1 - 054303_9, 2014/05

 被引用回数:3 パーセンタイル:63.98(Physics, Nuclear)

タンデム加速器で88MeVにまで加速された$$^{18}$$Oビームを用いて$$^{176}$$Yb($$^{18}$$O, 4$$n$$)反応を起こし、$$^{190}$$Ptの高スピン準位を調べた。その結果、$$nu$$ $$i^{-2}_{13/2}$$ $$nu$$ $$h^{-1}_{9/2}$$ $$nu$$ $$j^{-1}$$1(ここで$$nu j$$$$nu p_{3/2}$$もしくは$$nu f_{5/2}$$)配位による正パリティバンドを大幅に拡張するとともに新しく負パリティバンドを同定し、$$nu$$ $$i^{-3}_{13/2}$$ $$nu$$ $$j^{-1}$$配位を持つことを明らかにした。また、イラスト準位においてスピンの増加に伴い振動から回転へと構造変化を起こしている可能性について議論した。さらにバンド特性を明らかにするためにTotal Routhian surface計算を行った。

論文

Actively circulated liquid metal divertor (ACLMD)

嶋田 道也; 廣岡 慶彦*; Zhou, H.*

Europhysics Conference Abstracts (Internet), 38F, p.O2.110_1 - O2.110_4, 2014/00

核融合炉のダイバータ材料に最も有望なものとしてタングステンが検討されている。タングステン・ダイバータはITER実験炉の熱負荷には耐えられるものの、原型炉レベルの熱負荷を処理することは困難である。またディスラプション等に伴って短時間に膨大な熱負荷が生じた場合、溶融し再固化した後タングステン表面に凹凸が生じるため処理可能な熱負荷が著しく劣化する可能性がある。さらにタングステンは延性脆性遷移温度が摂氏400度と高く、中性子照射によりさらに上昇して亀裂を生じる懸念がある。そこで液体金属をダイバータ材料として用い、磁場に垂直の電流を液体金属中に流すことにより液体金属を循環させることを提案する。液体金属の流速が0.3m/s程度あれば、原型炉レベルの熱負荷を処理することが可能である。MHD方程式を円筒座標系で検討し、電圧の立ち上げを1分程度かけて行えば、電極に印加する電流・電圧は工学的に対処できるレベルであることを明らかにし、この新しいダイバータ概念が更なる検討に値することを示した。

論文

Suppression of vacancy aggregation by silicon-doping in low-temperature-grown Ga$$_{1-x}$$Cr$$_{x}$$N

薮内 敦*; 前川 雅樹; 河裾 厚男; Zhou, Y.-K.*; 長谷川 繁彦*; 朝日 一*

Applied Physics Letters, 102(14), p.142406_1 - 142406_4, 2013/04

 パーセンタイル:100(Physics, Applied)

Effect of Si doping on low-temperature grown GaCrN films has been investigated by positron annihilation spectroscopy. In undoped GaCrN films grown at 540 $$^{circ}$$C, vacancy clusters with sizes of V$$_6$$-V$$_{12}$$ were found to be responsible for positron trapping. Such vacancy clusters were considerably suppressed in Si-doped GaCrN films grown at 540 $$^{circ}$$C, although divacancies (V$$_{Ga}$$V$$_N$$) still survived. The Si-doping may be one possible way to suppress vacancy aggregation during low temperature crystal growth, and the further methods to remove divacancies are required.

論文

Rotational band properties of $$^{173}$$W

Wang, H. X.*; Zhang, Y. H.*; Zhou, X. H.*; Liu, M. L.*; Ding, B.*; Li, G. S.*; Hua, W.*; Zhou, H. B.*; Guo, S.*; Qiang, Y. H.*; et al.

Physical Review C, 86(4), p.044305_1 - 044305_11, 2012/10

AA2012-0752.pdf:0.78MB

 被引用回数:4 パーセンタイル:63.41(Physics, Nuclear)

High-spin states in $$^{173}$$W have been studied using the $$^{150}$$Nd($$^{28}$$Si,5$$n$$)$$^{173}$$W reaction at beam energies of 135 and 140 MeV. The previously known bands associated with the 7/2$$^+$$[633], 5/2$$^-$$[512], and 1/2$$^-$$[521] configurations are extended significantly, and the unfavored signature branch of the 1/2$$^-$$[521] band is established for the first time. The band properties, such as level spacings, band-crossing frequencies, alignment gains, and signature splittings, are discussed with an emphasis on the low-spin signature inversion observed in the 5/2$$^-$$[512] band. By comparing the experimental $$B$$($$M$$1)/$$B$$($$E$$2) ratios with the theoretical values, we conclude that the configuration of the 5/2$$^-$$[512] band is quite pure at low spins without appreciable admixture of the 5/2$$^-$$[523] orbit, in conflict with the particle rotor model calculated results.

論文

Applicability of finite element method to collapse analysis of steel connection under compression

Zhou, Z.; 西田 明美; 桑村 仁*

Progress in Nuclear Science and Technology (Internet), 2, p.481 - 485, 2011/10

地震時等繰り返し荷重を受ける場合に損傷が発生しやすい鉄骨接合部の崩壊挙動を詳細に把握することは、非常に重要である。本研究では、一様な圧縮力を受ける角型鋼管に角錐をはめ込んだソケット接合の極限荷重を実験と有限要素解析の両面から調査した。線形座屈,非線形座屈,修正Riks法の三種類の有限要素解析を実施した。得られた有限要素解析の結果を実験結果と比較したところ、非線形座屈解析と修正Riks法解析は線形座屈解析よりも精度がよい結果となった。さらに、非線形座屈解析と修正Riks法解析により計算された極限荷重は近い結果ではあったが、修正Riks法解析がより実験結果に近い結果となっており、3つの解析法の中では修正Riks法解析が圧縮力を受ける鉄骨接合部の崩壊解析に最も有効であるという知見を得た。

論文

High-j proton alignments in $$^{101}$$Pd

Zhou, H. B.*; Zhou, X. H.*; Zhang, Y. H.*; Zheng, Y.*; Liu, M. L.*; Zhang, N. T.*; Chen, L.*; Wang, S. T.*; Li, G. S.*; Wang, H. X.*; et al.

European Physical Journal A, 47(9), p.107_1 - 107_7, 2011/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:61.03(Physics, Nuclear)

$$^{101}$$Pd原子核の高スピン状態を、タンデム加速器及び多重$$gamma$$線検出装置GEMINI-IIを用いて、インビーム$$gamma$$線核分光法で調べた。既知の$$d$$$$_{5/2}$$バンド, 1/2$$^-$$[550]バンドをより高スピン状態まで拡張した。発見されたバンド交差は$$g$$$$_{9/2}$$陽子の整列によるものであると解釈した。$$^{101}$$Pdの回転バンドの性質を周辺の核、及びcranked shell modelと比較・議論した。

論文

Signature inversion in the 7/2$$^-$$[503] band of $$^{185}$$Pt

Li, G. S.*; Zhou, X. H.*; Zhang, Y. H.*; Zheng, Y.*; Liu, M. L.*; Hua, W.*; Zhou, H. B.*; Ding, B.*; Wang, H. X.*; Lei, X. G.*; et al.

Journal of Physics G; Nuclear and Particle Physics, 38(9), p.095105_1 - 095105_9, 2011/09

 被引用回数:1 パーセンタイル:85.83(Physics, Nuclear)

$$^{185}$$Ptの高スピン状態をタンデム加速器と多重$$gamma$$線検出装置GEMINI-IIを用いて調べた。低スピン指標逆転現象が7/2$$^-$$[503]バンドで観測された。この現象は、中性子が7/2$$^-$$[503]軌道から7/2$$^-$$[514]軌道に移ることによって起こるという解釈は、DonauとFrauendorfの反古典的近似による計算結果によって支持された。

論文

Event structure and double helicity asymmetry in jet production from polarized $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 84(1), p.012006_1 - 012006_18, 2011/07

 被引用回数:21 パーセンタイル:29.45(Astronomy & Astrophysics)

重心エネルギー200GeVでの縦偏極陽子陽子衝突からのジェット生成のイベント構造と二重非対称($$A_{LL}$$)について報告する。光子と荷電粒子がPHENIX実験で測定され、イベント構造がPHYTIAイベント生成コードの結果と比較された。再構成されたジェットの生成率は2次までの摂動QCDの計算で十分再現される。測定された$$A_{LL}$$は、一番低い横運動量で-0.0014$$pm$$0.0037、一番高い横運動量で-0.0181$$pm$$0.0282であった。この$$A_{LL}$$の結果を幾つかの$$Delta G(x)$$の分布を仮定した理論予想と比較する。

論文

Identified charged hadron production in $$p + p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 and 62.4 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review C, 83(6), p.064903_1 - 064903_29, 2011/06

 被引用回数:114 パーセンタイル:0.77(Physics, Nuclear)

200GeVと62.4GeVでの陽子陽子の中心衝突からの$$pi, K, p$$の横運動量分布及び収量をRHICのPHENIX実験によって測定した。それぞれエネルギーでの逆スロープパラメーター、平均横運動量及び単位rapidityあたりの収量を求め、異なるエネルギーでの他の測定結果と比較する。また$$m_T$$$$x_T$$スケーリングのようなスケーリングについて示して陽子陽子衝突における粒子生成メカニズムについて議論する。さらに測定したスペクトルを二次の摂動QCDの計算と比較する。

論文

Azimuthal correlations of electrons from heavy-flavor decay with hadrons in $$p+p$$ and Au+Au collisions at $$sqrt{s_{NN}}$$ = 200 GeV

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; 秋葉 康之*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; 青木 和也*; Aphecetche, L.*; Aramaki, Y.*; et al.

Physical Review C, 83(4), p.044912_1 - 044912_16, 2011/04

 被引用回数:7 パーセンタイル:46.07(Physics, Nuclear)

重いフレーバーのメソンの崩壊からの電子の測定は、このメソンの収量が金金衝突では陽子陽子に比べて抑制されていることを示している。われわれはこの研究をさらに進めて二つの粒子の相関、つまり重いフレーバーメソンの崩壊からの電子と、もう一つの重いフレーバーメソンあるいはジェットの破片からの荷電ハドロン、の相関を調べた。この測定は重いクォークとクォークグルオン物質の相互作用についてのより詳しい情報を与えるものである。われわれは特に金金衝突では陽子陽子に比べて反対側のジェットの形と収量が変化していることを見いだした。

論文

Measurement of neutral mesons in $$p$$ + $$p$$ collisions at $$sqrt{s}$$ = 200 GeV and scaling properties of hadron production

Adare, A.*; Afanasiev, S.*; Aidala, C.*; Ajitanand, N. N.*; Akiba, Y.*; Al-Bataineh, H.*; Alexander, J.*; Aoki, K.*; Aphecetche, L.*; Armendariz, R.*; et al.

Physical Review D, 83(5), p.052004_1 - 052004_26, 2011/03

 被引用回数:120 パーセンタイル:1.41(Astronomy & Astrophysics)

RHIC-PHENIX実験で重心エネルギー200GeVの陽子陽子衝突からの$$K^0_s$$, $$omega$$, $$eta'$$$$phi$$中間子生成の微分断面積を測定した。これらハドロンの横運動量分布のスペクトルの形はたった二つのパラメーター、$$n, T$$、のTsallis分布関数でよく記述できる。これらのパラメーターはそれぞれ高い横運動量と低い横運動量の領域のスペクトルを決めている。これらの分布をフィットして得られた積分された不変断面積はこれまで測定されたデータ及び統計モデルの予言と一致している。

論文

分子線エピタクシー法で創製したGaCrN中の空孔型欠陥の陽電子ビームによる研究

河裾 厚男; 薮内 敦; 前川 雅樹; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y.-K.*; 朝日 一*

JAEA-Review 2010-065, JAEA Takasaki Annual Report 2009, P. 148, 2011/01

分子線エピタクシー法で創製したGaCrN中の空孔型欠陥をエネルギー可変低速陽電子ビームを用いて評価した。陽電子寿命測定及び消滅$$gamma$$線ドップラー効果測定の結果、540$$^{circ}$$Cで成長させたGaCrN中には空孔型欠陥が生成していることがわかった。理論解析との照合から、この空孔型欠陥が、副格子点8個分の大きさに相当する空孔クラスターであることがわかった。Si添加によるGa副格子の占有に伴って、空孔クラスターは消失するが、別種の空孔型欠陥が生成することがわかった。電子運動量分布に基づく解析から、この空孔型欠陥は窒素空孔とSi原子の複合体であることが判明した。

論文

Defect structure of MBE-grown GaCrN diluted magnetic semiconductor films

薮内 敦; 前川 雅樹; 河裾 厚男; 長谷川 繁彦*; Zhou, Y. K.*; 朝日 一*

Journal of Physics; Conference Series, 262(1), p.012066_1 - 012066_4, 2011/01

 パーセンタイル:100

CrドープGaNは室温希薄磁性半導体材料として期待されている。磁気特性を得るためには高濃度にCrを固溶させることが重要であるが、一般的なGaNのMBE成長温度ではCrN相が析出してしまうため、低温での結晶成長が試みられている。しかしこの場合、空孔型欠陥の導入が懸念される。そこで本研究ではMBE成長GaCrN結晶中の欠陥構造について低速陽電子ビームを用いて評価した。MOCVD-GaN(2$$mu$$m)/Sapphireテンプレート基板上にMBE成長によりGaN(4nm)/GaCrN(500nm)/GaN(40nm)構造を作製した。GaN層の成長温度は700$$^{circ}$$Cであり、GaCrN層(Cr濃度0.7%)の成長温度は700$$^{circ}$$Cもしくは540$$^{circ}$$Cである。それぞれの成長温度についてSiドープ試料とアンドープ試料を用意した。これら試料の陽電子消滅$$gamma$$線ドップラー幅広がり測定と陽電子寿命測定を行った。その結果、低温成長により空孔型欠陥が導入され、さらにその欠陥種もしくは欠陥濃度がSiドープにより変化することを見いだした。消滅$$gamma$$線同時計数ドップラー幅広がり測定並びに陽電子寿命測定の結果から、低温成長のアンドープGaCrN, SiドープGaCrN中にはそれぞれ空孔集合体,単空孔関連欠陥複合体が存在していると結論付けた。

論文

Effect of micro voids on stress triaxiality-plastic strain states of notched steels

Zhou, Z.; 桑村 仁*; 西田 明美

Procedia Engineering, 10, p.1433 - 1439, 2011/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:16.77

鋼材が塑性変形の過程で破断するとき、その様態が脆性破壊である場合においても、先行する延性きれつが破断の引き金となる。このとき、延性きれつの発生にノッチの存在が重要な役割を果たし、ノッチ形状に依存する応力三軸度が延性きれつ発生ひずみを決定付ける。このことから、応力三軸度と延性きれつ発生ひずみの関係が、ノッチを有する鋼材の実験と有限要素解析を組合せた検討に基づいて提案されている。しかしながら、その際の有限要素解析においては、延性きれつの源となるミクロなボイド(空孔)の発生・成長が考慮されていないので、そこから得られる応力-ひずみ状態の解析結果は実態とかけ離れている可能性がある。そこで、本研究では、ボイドの発生・成長を考慮した数理塑性モデルを用いてノッチを有する鋼材の応力-ひずみ状態を解析し、ボイドを考慮しない従来のモデルと比較することによってボイドの影響を調査するとともに、実験結果との整合性も合わせて検討した。得られた結果から、ノッチを有する鋼材の応力三軸度-塑性ひずみ関係におけるミクロボイドの影響は、安定限界点までは小さく、安定限界点を越えたあとは次第に大きくなることがわかった。

論文

Experimental study of ductile crack propagation in steel members

Zhou, Z.; 伊藤 拓海*; 桑村 仁*

Proceedings of 9th Pacific Structural Steel Conference (PSSC 2010), Vol.2, p.1037 - 1042, 2010/10

1994年ノースリッジ地震と1995年兵庫県南部地震では、数回又は数十回の繰り返し荷重を受けた後、鉄骨建物の脆性破壊が発生している。脆性破壊を考慮して耐震設計を行うためには、延性き裂進展と塑性変形振幅の相関関係を解明することが重要であるが、今のところ、特に大振幅の場合では、この相関関係は十分解明されていない。本論文では、実験結果よりき裂進展に関する考察を行った。延性き裂深さ・平均延性き裂深さと塑性率振幅・塑性歪エネルギー率振幅の相関性を分析した。き裂深さの予測について、塑性歪エネルギー率振幅による予測が塑性率振幅による予測より精度が高く、平均延性き裂深さの予測が最大延性き裂深さの予測より精度が高いことがわかった。温度の影響については、冷却した場合の延性き裂進展速度は室温の場合より大きいことがわかった。

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