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CaOsO
の磁気転移・多極子秩序に関する研究芝田 悟朗; 林 浩章*; 河村 直己*; 岡本 淳*; Huang, D.-J.*; Streltsov, S.*; 山浦 一成*; 藤森 淳*
no journal, ,
近年、スピン-軌道相互作用(SOI)の強い立方晶
電子系における多極子秩序状態が盛んに議論されている。その中で
系ダブルペロブスカイト(DP)型酸化物BaCaOsOは、
50Kで帯磁率の異常を示し、
SRによる
以下での時間反転対称性の破れも確認されている一方で、中性子散乱では以下で反強磁性ピークが観測されないという特異な磁性を示す。これと結晶構造が最低温まで立方晶であることから、磁気八極子秩序の可能性が指摘されており、その理論的な予言もなされているが、DP型結晶で系は四極子秩序を示すという理論予測もあり、以下での秩序状態について合意は得られていない。本研究では、Os 
端硬X線磁気円二色性(XMCD)により、磁場中におけるBaCaOsO多結晶のOs 5
電子状態の解明を試みた。観測されたXMCDスペクトルは、3, 4電子系のXMCDスペクトルと異なり、
端で比較的大きなXMCD (
1%)を示すのに対して
端のXMCDは弱く(0.1%)、強いSOIによる大きな軌道磁気モーメントの存在が示唆された。X線吸収(XAS), XMCDスペクトルの概形は立方晶を仮定した原子多重項計算によって再現することができ、XASの2本のピーク分裂が
(4eV)を反映していること、他の5電子系と同様にクーロン相互作用は弱くSOIが強いことが示された。
竹田 幸治; 土井 玲祐; 芝田 悟朗; 矢板 毅
no journal, ,
日本原子力研究開発機構は、大型放射光施設SPring-8において放射性物質の取り扱いが可能なRI実験棟に引き込まれた硬X線(BL22XU)および軟X線(BL23SU)の2本の専用ビームラインを運用している。本発表ではRI実験棟のBL23SUの最下流に設置・整備してきた走査型透過X線顕微鏡(STXM)装置を紹介する。本装置は、福島第一原子力発電所の廃炉作業に資するための放射性微粒子の分析や希土類抽出技術の開発、アクチノイド基礎科学研究等の展開を目的として導入された。本装置概要とこれまでの立ち上げ状況、および今後の計画について報告する。
冨永 亜希; 菖蒲 敬久; 佐藤 志彦; 辻 卓也; 松村 大樹; 城 鮎美*; 桑水流 理*; 宇埜 正美*
no journal, ,
イメージング法とXAFS法の特徴である元素選択性に着目し、対象となる元素の吸収端近傍のエネルギー走査を行い、対象となる元素を多く含んだ利用域の特定、及びその結晶構造、価数といった情報を取得するCT-XAFS法をBL22XUに構築することを目的として開発を行った。本研究では、共晶反応を利用し1800
CでUO
とBO
を溶融凝固させて作成した模擬燃料デブリに放射光を照射し、X線CT法により内部観察を行った。内部を確認した後、U-LIII端周辺のエネルギーでCT像を取得した。
菖蒲 敬久; 冨永 亜希; 向井 智久*; 有木 克良*; Choe, H.*; 高野 慶貴*; 諸岡 聡; 栗田 圭輔; 飯倉 寛
no journal, ,
本研究では接着剤の充填を注入方式で行う静充填型あと施工アンカー長期付着特性評価のための基礎研究を行った。JRR-3, TNRFでは鉄筋コンクリート内部を非破壊で0.3mm程度の空間分解能による観察が可能であること、RESAでは鉄筋引抜き試験中の鉄筋内部のひずみ分布が導出できる可能性を明らかにした。そしてSPring-8では独立に用意した接着剤に荷重を加えたときの応力とひずみの関係をX線散乱から導出できる可能性を明らかにした。
菖蒲 敬久; 冨永 亜希; 城 鮎美*; 佐藤 志彦; 佐々木 未来; 栗田 圭輔; 佐藤 誠一*; 畠山 清司*; 永井 崇之
no journal, ,
本研究では、ガラス固化体の健全性評価の1つのアプローチとして、高エネルギー放射光応力測定技術を活用し、生成過程に伴うガラス固化体の材料強度特性について調べた。ガラスからの散乱X線の荷重に対するピークシフトよりマウロひずみが導出できることを明らかにした。当該技術を利用し、ガラス固化体製造工程のうち、撹拌回数,徐冷開始温度,徐冷速度による材料強度特性について整理し、各条件における最適条件を明らかにした。
MnSiにおけるMn L
端広域X線吸収微細構造の磁気円二色性藤原 秀紀*; 向後 純也*; 笠原 理加*; 西岡 拓真*; 藤本 直央*; 永井 浩大*; 関山 明*; 角田 一樹; 竹田 幸治; 斎藤 祐児; et al.
no journal, ,
ホイスラー合金の磁気特性や電子構造は、結晶の化学量論的不安定性や結晶構造の長距離規則度に大きく依存することが広く知られている。本研究では、結晶構造の規則度と磁気特性の相関を明らかにするため、CoMnSi純良単結晶試料に対し、広域X線吸収微細構造(EXAFS)の磁気円二色性をSPring-8のBL23SUにおいて測定した。そして、EXAFS振動とは周期の異なる明瞭な磁気EXAFS振動を見出した。この結果は、多重散乱理論に基づく解析により、遠方磁性サイトの寄与が強く反映していることで説明できることを明らかにした。
辻 卓也; 松村 大樹; 小林 徹
no journal, ,
2011年の福島第一原子力発電所の事故により、放射性物質を含む大量の除染廃棄物が発生している。中でも放射性セシウムを含む汚染土壌は量が多く、長期間の移行過程の把握や減量化の対策が求められている。土壌中において放射性セシウムは層状粘土鉱物に吸着していることが知られている。層状粘土鉱物は様々な陽イオン吸着サイトを持つと考えられており、その中でもセシウムイオンは層間に吸着することが知られている。またBradburyらは、セシウムの濃度によって3つの異なる吸着サイトが存在することを報告している。福島の土壌中では、一部の粘土鉱物粒子に凝集していることが報告されており、Cs濃度がppmオーダーの粒子の存在も示されている。見つかった粘土鉱物粒子の主要な構成成分は風化黒雲母であり、これは福島の土壌において多く存在しているものである。我々は、SPring-8 BL14B1においてセシウムXAFS測定を行ってきた。これにより、風化黒雲母にはセシウムを得意的に強く固定するサイトの存在が明らかになってきた。本発表ではこれまで行ってきた様々なセシウムXAFS測定について報告する。
竹田 幸治; 土井 玲祐; 芝田 悟朗; 矢板 毅
no journal, ,
SPring-8 RI実験棟BL23SUに設置・整備をしてきた走査型透過X線顕微鏡(STXM)のスペックと立ち上げ状況を報告する。
藤森 伸一; 谷田 肇; 岡根 哲夫
no journal, ,
原子力機構は、原子力の基礎基盤研究と先端原子力科学研究並びに人材育成のため、SPring-8の放射光を活用した研究を推進している。放射光エネルギー材料研究ディビジョンの研究を(1)アクチノイド基礎科学、(2)環境・エネルギー材料科学、(3)福島事故回復に資する研究(廃炉研究を含む)の3本柱に集約し、RI実験棟及び2本のビームライン(BL22XU, BL23SU)の運用により展開している。マテリアル先端リサーチインフラ事業の「革新的なエネルギー変換を可能とするマテリアル領域」に参画しており、実験装置のさらなる高度化とデータ駆動物質科学研究への貢献を進めている。これまで、BL22XUにおいては、マイクロビーム集光のためのKBミラーを導入し、-XAFS,HAXPES,XCT等の整備を行ってきた。一方、BL23SUでは、走査型透過X線顕微鏡(STXM)の立ち上げ調整が順調に進行しており、実際のデータが得られ始めている状況にある。これらのRI実験棟のイメージング技術を中心に総合的に高度化された装置群により、1Fデブリ,福島環境試料,汚染土壌の減容化,ガラス固化体試料等の研究を推進する。更に都市鉱山からの資源回収,水素再結合触媒など原子力技術の応用展開を図ると共に、エネルギー変換など新たな機能性材料等の研究を推進する。
新井 陽介*; 黒田 健太*; 筒井 智嗣*; 平井 大悟郎*; 田中 宏明*; Yuyang, D.*; 岩田 拓万*; 片山 和郷*; Shin, S.*; 久保田 正人; et al.
no journal, ,
セリウムモノプニクタイドCeXの異常磁性のメカニズムが未解決であり、特に、CeSbのみが「悪魔の階段」として知られる特異に複雑な 磁気相図を形成する。本研究では、CeSbとCeAsの電子系の振る舞いに関して放射光実験を比較することにより、フォノンまでもが絡んだ複雑な多体相互作用やそれに伴う準粒子状態の違いが、磁性の振る舞いに影響を及ぼしていることを明らかにした。