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口頭

AMD波動関数を用いたアルファノックアウト反応の分析

吉田 数貴; 谷口 億宇*; 千葉 陽平*; 木村 真明*; 延与 佳子*; 緒方 一介*

no journal, , 

本講演では、アルファノックアウト反応断面積によるクラスター状態の探索について発表する。特に$$^{20}$$Ne, $$^{48}$$Tiを対象とし、それらのクラスター構造は反対称化分子動力学法(AMD)を用い、微視的に記述する。また、ノックアウト反応理論としては歪曲波インパルス近似を用い、既存の実験データとの比較を行う。

口頭

レーザーコンプトンガンマ線を用いたAl-27の核共鳴蛍光散乱実験

静間 俊行; Omer, M.; 羽島 良一; 小泉 光生; 宇都野 穣

no journal, , 

Al-27は核物質の非破壊分析において、散乱強度を求める際の基準として用いるため、励起準位の共鳴幅やスピン・パリティなどの詳細な情報が必要である。そこで、米国デューク大学において、レーザーコンプトンガンマ線ビームを用いて、Al-27原子核の核共鳴蛍光散乱実験を行った。中心エネルギー3.0MeV、半値幅約4%のレーザーコンプトンガンマ線ビームを、Al-27ターゲットに照射し、散乱ターゲットからの共鳴散乱ガンマ線を6台の高純度ゲルマニウム検出器を用いて測定し、入射ガンマ線の偏光面に対する散乱ガンマ線の角度分布を測定した。その結果、励起エネルギー3.004MeV準位の共鳴幅が7meV、スピン・パリティが9/2+であることがわかった。また、殻模型を用いた理論解析を行い、3.004MeV準位の核構造について調べた。なお、本研究開発は「核セキュリティ強化等推進事業費補助金」事業の一部である。

口頭

中性子散乱でみるEuPtSiのキラル反強磁性と磁場誘起秩序

金子 耕士

no journal, , 

空間群$$P2_13$$に属する空間反転対称性を持たない立方晶化合物EuPtSiでは、Euイオンは2価の安定状態で7$${mu}_B$$の大きなモーメントを持ち、比較的低温の$$T_N$$=40.0Kで反強磁性秩序を示す。磁場により中間温度領域にのみ誘起される、MnSiのスキルミオン相と類似した特徴的な磁場誘起相が現れること、その秩序相内でホール抵抗の増大が観測されていることから、高い注目を集めている。本研究では、磁気構造を明らかにすることを目的として単結晶中性子回折を行い、ゼロ磁場ではキラリティーを有する特徴的な磁気構造を持つこと、秩序相内で新たな転移の存在などを明らかにした。その詳細について報告する。

口頭

反強磁性超伝導体Ce$$_3$$PtIn$$_11$$のNMR研究II

神戸 振作; 徳永 陽; 酒井 宏典; 服部 泰佑; 比嘉 野乃花; Kratochvilova, M.*; Uhlirova, K.*; Custers, J.*

no journal, , 

Ce$$_3$$PtIn$$_11$$のIn-NQRを測定した。4つの異なるInサイトのうち少なくとも2つのサイトを同定した。スピン格子緩和時間の温度依存を議論する。前回に比べて、今回は反強磁性転移付近の物性を議論する。

口頭

Eu, Smの新奇電子物性Introduction

神戸 振作

no journal, , 

Sm及びEu化合物の多くは、それぞれの元素が3価と2価の状態をとる磁性体であるが、圧力や結晶系により、それぞれ2価, 3価への価数転移、あるいは価数揺動, 中間価数状態等が実現することが知られている。一方、両希土類金属は蒸気圧が高く単結晶育成は難しいことから、詳細な研究は一部の化合物に限られてきた。しかし、最近、純良な単結晶育成が可能になり、物性研究が著しく進展している。最近に研究を概観する。

口頭

Behler-Parrinello型ニューラルネットワークを用いた自己学習モンテカルロ法

永井 佑紀; 奥村 雅彦; 田中 章詞*

no journal, , 

モンテカルロ法は原子力分野以外にも様々な分野で利用される極めて汎用的な手法である。近年、機械学習の手法を取り込むことで、高速なモンテカルロ法が開発されている。本講演では、銅酸化物高温超伝導体をはじめとする様々な物質のシミュレーションにおいて汎用的に用いられている連続時間量子モンテカルロ法に対して 機械学習の手法を適用した結果を報告する。なお、上記課題の解決にあたり、モンテカルロ法でネックの一つとなる次の配置をどう決めるか、という問題に対して、ニューラルネットワークを用いた構築した有効模型を用いて自動的に決定するという手法を提案した。この手法の開発により、より高精度な超伝導体シミュレーションや、ウランなどの重い元素を含む第一原理計算の高速化が期待できる。これらの結果は、広く原子力分野のためのシミュレーション技術開発に資する成果である。

口頭

イオン照射下石英ガラスのAMOC測定

小西 涼香*; 南川 英輝*; 間嶋 拓也*; 今井 誠*; 斉藤 学*; 平出 哲也; 土田 秀次*

no journal, , 

石英ガラスにおけるイオン照射下損傷挙動の解明を目的として、陽電子消滅寿命と消滅$$gamma$$線ドップラー広がりを同時測定するAMOC(Age-MOmentum Correlation)測定を、2MeVのプロトン照射下において行った。石英ガラスの空隙において陽電子消滅に関与する電子の運動量分布の変化から、損傷挙動のフラックス依存性を検出できることが明らかとなった。

口頭

凝縮相における陽電子減速シミュレーション

甲斐 健師; 石田 明*; 大島 永康*

no journal, , 

凝縮相に陽電子を照射した場合、電子と陽電子の束縛系であるポジトロニウム(Ps)が生成することがある。このPsを利用したボース・アインシュタイン凝縮(BEC)は、反物質の重力精密測定や消滅ガンマ線レーザー発生等、新しい物理学的な技術を開拓する可能性があるが、未だに実現されていない。そこで、凝縮相における陽電子減速シミュレーションにより、Ps生成の基礎解明を目指すと共に、Ps-BECが実現するための最適条件を解明することを目的とした研究に着手した。この目的を達成するため、先ずは電子の動力学モンテカルロコードを改良し、凝縮相に照射された陽電子バンチの減速シミュレーションに適用した。本講演では、陽電子バンチ(陽電子数:1万粒子)を水に照射した条件の試計算を紹介し、凝縮相における高密度陽電子輸送シミュレーションコード開発の現状、今後の展望について発表する。

口頭

最先端の物理的・化学的手法から探る凝縮相の放射線分解・反応ダイナミクス; 趣旨説明

甲斐 健師

no journal, , 

水の放射線分解・反応の実験的・理論的研究は、これまで数多くなされてきたが、物理過程と化学過程の整合性は未だ取れていない。そこで、放射線物理と化学の融合を目指した理論的研究に取り組んできた。その研究成果により、凝縮相特有の現象である分極効果を考慮することで、化学過程の実験結果と整合性のとれる放射線分解ダイナミクスシミュレーションが可能になりつつある。そこで、大学や研究機関の放射線物理・化学に精通した研究者と協力して、物理と化学の両観点から放射線作用について深く議論することを目的としたシンポジウムを企画し、日本物理学会へ提案し、これが採択された。本発表では、「最先端の物理的・化学的手法から探る凝縮相の放射線分解・反応ダイナミクス」というタイトルで、シンポジウムの趣旨説明を行い、水の放射線分解研究の最前線を紹介するとともに、放射線物理と化学が融合した研究の重要性について解説する。

口頭

キラル反強磁性体EuPtSiの中性子散乱

金子 耕士; Frontzek, M. D.*; 松田 雅昌*; 大石 一城*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 大原 高志; 垣花 将司*; 芳賀 芳範; 辺土 正人*; et al.

no journal, , 

立方晶EuPtSiはMnSiと同様の空間群$$P2_13$$に属するキラル反強磁性体で、バルク測定などから磁場中で磁気スキルミオン格子の実現が示唆されている。今回、単結晶中性子回折により、基底状態及び磁場誘起秩序相の磁気構造について調べたので報告する。

口頭

トリウム229異性体のX線マイクロカロリメータを用いた分光実験

村松 はるか*; 湯浅 直樹*; 林 佑*; 紺野 良平*; 山口 敦史*; 満田 和久*; 山崎 典子*; 菊永 英寿*; 中村 圭佑; 滝本 美咲; et al.

no journal, , 

物理定数である微細構造定数の恒常性については常に検証の対象であり、その測定方法の一つに異種の原子時計の周波数を比較する方法がある。さらに新たな可能性として$$^{229}$$Thの29.19keVから遷移する基底準位と異性体準位のエネルギーの差を使用した原子核時計を用いることで、微細構造定数の時間変動に対する精度が5桁も向上すると期待されている。$$^{229}$$Th異性体準位エネルギー測定方法には29.19keVダブレットの直接観測と他の崩壊系列から間接的に推定する方法があり、$$^{229}$$Th異性体準位エネルギーは間接的な推定から7.8$$pm$$0.5eVと求められている。しかし、このエネルギーに相当するシンクロトロン光で$$^{229}$$Thの基底準位が直接励起された報告はなく、0.5eV以上の系統誤差が存在する可能性がある。現在可能性のある$$^{229}$$Th異性体準位エネルギーは$$^{229}$$Thイオンの半減期から見積もられた6.3-18.3eVである。この広帯域をシンクロトロン光にてスキャンすることは困難であり、系統誤差を抑えるためにも$$gamma$$線分光による29.19keVダブレットの直接観測が望まれる。そこで我々は、29.19keVダブレットの直接分光を可能とするTES型X線マイクロカロリメータの開発を行った。そして$$sim$$30keVのエネルギーに対して15eVのエネルギー分解能を有する素子を開発し、29.19keVダブレットの直接観測が可能となることをシミュレーションを用いて示した。本講演では、検出器の開発、評価結果とシミュレーション結果について報告する。

口頭

第2ターゲットステーションの技術的検討の現状

原田 正英; 牧村 俊助*; 河村 成肇*; 下村 浩一郎*

no journal, , 

J-PARCのMLFは、3GeV、1MWの陽子ビームにより、炭素標的に当ててミュオンビームを発生させるミュオン源と、水銀標的にフルストップさせ核破砕反応により中性子を生成する核破砕中性子源と持ち、ミュオンビームを利用するミュオン実験装置と、冷熱中性子による中性子散乱実験を行う中性子実験装置が設置されている。これらは、第1ターゲットステーション(TS1)とされ、2008年より運転を開始したTS1は、2018年12月現在、500kWで共用運転を行っている。将来計画の一環として、MLF第2ターゲットステーション(TS2)の検討を進めている。TS2は、中性子とミュオンの両方を取り出し可能なタングステン回転標的を主案とし、陽子ビームを高密度化し、冷熱中性子を供給する減速材をできる限り標的に近づけ、減速材をやや平坦化することにより、中性子の輝度増を考えている。回転標的は、タングステンブロックを束ねてヘリウム冷却のみで冷却できる構造とし、ミュオン源と共存することで、ミュオン及び中性子の発生・利用効率の向上を期待している。ビーム出力については、加速器の総出力を1.5MWに増強することを主案としているが、TS1とTS2で750kWずつとするか、TS1で1MW、TS2で500kWとするかなど、繰り返し周波数との関係で、検討の余地を残している。現在は、TS2の最適化を進めており、TS1と比較すると、中性子の強度(輝度)は単位出力当たり10倍、ミュオンの強度は、単位出力当たり50倍となる可能性が得られている。本発表では、TS2の基本仕様を紹介し、中性子工学的な検討状況、最適化の結果を示す。

口頭

GeV級重イオン加速の検討

原田 寛之

no journal, , 

近年、宇宙最高密度の巨大な原子核である「中性子星」に関する大きな発見があった。それは、2010年に発見された太陽の2倍の質量を持つ中性子星や、2017年に重力波にて観測された中性子星の合体などである。この中性子星内部の状態を地上で模擬する加速器を用いた実験研究が世界中で加熱している。我が国が誇る大強度陽子加速器施設J-PARCは、400MeV線形加速器、3GeVシンクロトロン(RCS)、50GeVシンクロトロン(MR)でMW級の大強度陽子ビームを生成・加速・供給を行い、ビーム標的照射後に生成された様々な2次粒子を用いた多目的実験複合施設である。そのJ-PARCにおいても、重イオン用の新たな入射器を建設し現存のRCSとMRを活用し、GeV級の重イオンビームの大強度生成と供給を検討した。RCSとMRは、世界最高強度の陽子ビーム($$10^{14}$$個を超える粒子数)を加速・供給しており、重イオンビームに対しても世界最高強度を超える大強度出力($$10^{11}$$個相当の粒子数)のポテンシャルを十分有する加速器であることが検討の結果、わかった。本講演では、現存のJ-PARCの陽子ビームの状況に加えて、重イオン用入射器の検討状況を報告する。

口頭

Ag(111)基板上の水素終端シリセンの原子配置

深谷 有喜; Feng, B.*; 福谷 克之; 松田 巌*

no journal, , 

2次元物質として注目されるシリセンの電子状態の変調には、水素終端が有効な手段だと考えられている。最近、Ag(111)基板上のシリセンにおいて、均一かつ広いドメインでの水素終端化が報告された。しかし、その原子配置の詳細はわかっていない。そこで我々は全反射高速陽電子回折を用いて、水素終端シリセンの原子配置を決定した。結果として、水素原子の吸着によりシリセン自体も大きく原子変位することがわかった。

口頭

強相関$$f$$電子系化合物URu$$_2$$Si$$_2$$に置ける強磁場下の磁気揺らぎ

酒井 宏典; 比嘉 野乃花; 服部 泰佑; 徳永 陽; 芳賀 芳範; 神戸 振作; 後藤 貴行*; 平田 倫啓*; 淡路 智*; 佐々木 孝彦*

no journal, , 

強相関$$5f$$電子系のウラン化合物URu$$_2$$Si$$_2$$の単結晶を用いて、$$c$$軸方向に外部磁場を約24Tをかけて、$$^{29}$$Si核磁気共鳴(NMR)観測を行った。常磁性状態におけるNMRシフトの温度依存性は、外部磁場依存することがわかった。この磁場依存性は、パルス磁場で測定された帯磁率の磁場依存性に似ている。

口頭

中性子過剰な重・超重核領域における$$beta$$崩壊の禁止遷移の役割

小浦 寛之

no journal, , 

$$beta$$崩壊は中重核・重核の不安定核において主要な崩壊様式である。中重核では原子番号が大きくなるにつれて陽子同士のクーロン力の反発により$$beta$$崩壊安定線が核図表上の中性子過剰核側に分布する。2重閉殻は原子番号50では$$^{132}$$Sn(陽子数50, 中性子数82)が$$beta$$崩壊安定核に対して少し中性子過剰核側に位置し、原子番号82では$$^{208}$$Pb(陽子数82、中性子数126)自身が$$beta$$崩壊安定核となる。これらは陽子, 中性子準位がone major shellずれている。このことはこの周辺の$$beta$$崩壊における遷移が中性子・陽子準位間で大まかに見て異なる状態間で遷移する場合が多いことを示唆する。そこでは$$^{40}$$Ca付近程度まで主要と見なされる許容遷移が抑制され、禁止遷移が主要になるという可能性を議論することができる。そこで、中性子過剰核側の$$beta$$崩壊でどのような遷移が起こりうるのかGlobalなパラメータを持つ単一粒子ポテンシャルを用いて系統的に評価した。その結果、$$^{132}$$Sn付近や$$^{208}$$Pbの中性子過剰核側では系統的に許容遷移よりも禁止遷移を取りうる組み合わせを示す傾向があることがわかった。

口頭

EuPtSiのNMRによる研究,2

比嘉 野乃花; 徳永 陽; 服部 泰佑; 酒井 宏典; 神戸 振作

no journal, , 

EuPtSiではスキルミオン物質MnSiと同様のA相の存在が示唆されており、希土類元素を含んだ初めてのスキルミオン物質として期待されている。しかし、EuPtSiのA相は従来のスキルミオンには無かった異方性を持つことが報告されている。EuPtSiの巨大磁気スキルミオンと、その異方性について明らかにするため、NMRを用いた研究を行っている。

口頭

J-PARC E07の解析状況

吉田 純也; 江川 弘行; 早川 修平; 笠置 歩*; 西村 森*; Nyaw, A. N. L.*; 吉本 雅浩*; 仲澤 和馬*

no journal, , 

J-PARC E07は、写真乾板を用いてダブルハイパー核事象を過去最大の統計量(過去の10倍、検出数100例、そのうち核種同定事象を10例程度。)で検出する実験である。多様なダブルハイパー核の質量測定によって、$$Lambda$$ $$Lambda$$相互作用、$$Xi$$ $$N$$相互作用といったバリオン間相互作用に関する実験データを得る。E07は、2017年7月までに計画通りのK-粒子ビーム照射を、また2018年2月までに写真乾板の現像を全て終え、現在は写真乾板を光学顕微鏡下で解析中である。本講演では解析の現状、検出された事象の分類, 検出効率, 進捗速度と今後の展望について述べる。2019年1月現在、全118モジュール、1300枚の厚型乾板のうち、およそ5割強を解析した。検出されたダブルハイパー核事象候補は合計22例となった。

口頭

NMR測定で観るフェリ磁性ガーネットHo$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$の角運動量補償

今井 正樹; 中堂 博之; 前川 禎通; 齊藤 英治

no journal, , 

フェリ磁性対Ho$$_3$$Fe$$_5$$O$$_{12}$$は角運動量補償温度240Kで副格子の角運動量が釣り合い正味の角運動量がゼロになる。我々は$$^{57}$$Fe-NMR測定を行い、角運動量補償温度の近傍でNMR信号が増大されることを明らかにした。

口頭

ガスシートプロファイルモニタのためのガス分布測定装置の開発

山田 逸平; 荻原 徳男*; 引地 裕輔*; 神谷 潤一郎; 金正 倫計

no journal, , 

J-PARCの陽子加速器は世界最大級である1MWの大強度ビームの出力を目指している。このような強度ではわずかなビームロスでも機器の放射化を引き起こし、安定な加速器の運転の妨げとなる。そこで非破壊型のビームプロファイルモニタの実用化を進めている。本モニタはシート状に形成したガスとビームの相互作用によりビームを検出するものである。そのためシートガスが一様な密度であれば得られる信号がビームのプロファイルとなるが、ガスは必ずしも一様に分布するわけではないため、ガス密度分布の実測データを用いて本モニタから得られる信号を校正する必要がある。そこで電子ビームを用いてガスをイオン化し、そのイオンを検出することでガス分布を測定する手法を考案し、その評価を行った。本会議では、本測定装置の原理検証実験を行った結果および本装置の実現可能性について報告し、様々な分野の専門家と議論することでガスシートモニタの実用化を目指すことを目的とする。

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