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論文

Rate theory modeling of irradiation-induced phosphorus segregation in FCC nickel using first principles calculations

海老原 健一; 山口 正剛; 蕪木 英雄; 西山 裕孝

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1125, p.133 - 138, 2009/07

第一原理計算の結果を組み込んだレート理論モデルを用いたイオン照射におけるリン偏析の結果について報告する。第一原理計算のわれわれの最近の結果から、原子間機構よりむしろ空孔機構がイオン照射されたニッケル中でのリンの輸送を支配しており、原子間機構の原子レベルの運動は以前報告されていた結果と違っていることを見いだした。MurphyとPerksのモデルを修正し、シミュレーションパラメータを調節することによって、彼等の結果より実験に近いシミュレーション結果を得ることができた。

論文

A Systematic approach to evaluate the importance of concerns affecting the geological disposal of radioactive wastes

大井 貴夫; 稲垣 学; 川村 淳; 江橋 健

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.407 - 412, 2009/00

放射性廃棄物の地層処分の安全評価においては、さまざまな観点から懸念事象が抽出され、それらに対する研究が精力的に進められてきている。しかし、これまで、処分の安全評価におけるこれらの相対的な重要性を把握するための体系的な検討はなされていない。これらの相対的な重要性を明示することは、処分の安全評価の信頼性を向上に資する重要な課題である。本研究では、処分のシナリオや評価ケース及び個々の評価研究の相対的重要度の提示を可能とする体系的な評価手法を構築することを目的として、(1)処分の安全性に対する多様な懸念事象の影響を統一的な方法で評価するための総合評価作業フレームの整備,(2)評価パラメータの類型化や感度解析の結果得られる影響特性情報のフィードバックに基づいて重要度を把握するための情報整理手順の整備に関する検討を行った。

論文

Sorption and diffusion of Cs in Horonobe-URL's sedimentary rock; Comparison and model prediction of retardation parameters from sorption and diffusion experiments

舘 幸男; 清田 佳美; 土井 玲祐; Xia, X.*; 油井 三和

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.573 - 579, 2009/00

Diffusion and sorption of Cs in the sedimentary rock of Horonobe generic URL site were studied in the present study. The retardation parameters, De and Kd, of rock for Cs were measured by both batch sorption and intact diffusion experiments with the comparison of obtained retardation parameters each other. The tracer depletion, breakthrough and inner concentration data in the through diffusion experiment were simulated simultaneously by the conventional transport model with one set of the retardation parameters. The Kd values obtained from the data fitting were consistent with those obtained by the batch sorption experiment with crushed rock. The obtained sorption parameters were also simulated based on geochemical model calculation to interpret the sorption behavior theoretically under the assumption of dominant sorption minerals and their sorption mechanism.

論文

Modeling of pH elevation due to the reaction of saline groundwater with hydrated ordinary Portland cement phases

本田 明; 増田 賢太; 中西 博*; 藤田 英樹*; 根岸 久美*

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.365 - 372, 2009/00

The pH elevation due to the reaction of saline groundwaters with hydrated ordinary Portland cement phases was modeled. The pH elevation is attributed to hydroxyil ion generation accompanied with the precipitation of Friedel's salt from the reaction of portlandite and hydrogarnet with chloride ions. The pH elevation was confirmed using actual hydrated OPC phases. However, in this case the pH elevation was lower than expected in this case. This deviation can be explained by the residual aluminum, after being consumed as AFt and AFm, not being wholly assigned to hydrogarnet and a better agreement between the thermodynamic calculations and the experimentally measured results can be made assuming a fraction of aluminum is incorporated into the CSH gel phase.

論文

Estimation of Ra concentration in high-level radioactive waste disposal system

吉田 泰*; 吉川 英樹

Materials Research Society Symposium Proceedings, Vol.1124, p.413 - 420, 2009/00

地層処分システムにおいて、Raの濃度は性能評価を行ううえで重要なパラメータである。第2次取りまとめではRa/Ca比を一定とするモデルにより評価を行ったものの、Ra/Ca比を一定とする仮定は妥当ではない。したがって、方解石に対する交換反応を元素分配比を用いて評価を行うモデルを作成した。本モデルを用いて4n+2系列元素について核種移行解析を行った結果、第2次取りまとめ解析に比べて、人工バリア外側境界面においては、本解析により求まるRa移行率が高くなったが、母岩100mの領域ではほぼ同じ結果となり、この領域では、Raの移行率は親元素からの放射性崩壊により支配されていることが示された。

口頭

Amorphous SiO$$_{2}$$/SiC interface defect structure generated with first-principles molecular dynamics simulation

宮下 敦巳; 大沼 敏治*; 岩沢 美佐子*; 土田 秀一*; 吉川 正人

no journal, , 

Siに比べ優れた物理特性を持つSiCを用いた半導体デバイスは、従来のSiやGaAs半導体デバイスでは動作が困難な極限環境下で用いられる素子として期待されているが、SiCと酸化膜の界面にはSiCデバイス特性を劣化させる界面欠陥が多く存在しており、その欠陥構造とデバイス特性との関連性を追求することは非常に重要である。本研究では実際の界面を模擬した原子構造モデルを計算機上に生成し、電子状態が界面電気特性に与える影響を理論的側面から追求している。表面固定の1017原子界面構造モデルに対して、4000K$$cdot$$3psでの加熱,固定解放後3500K$$cdot$$2psでの継続加熱,-2000K/psの速度で室温までの急冷を行った結果、生成されたモデルはSi-O結合距離が0.165nm, O-Si-O結合角が109$$^{circ}$$, Si-O-Si結合角が135$$^{circ}$$となり、SiO$$_{2}$$層が良好なアモルファス構造になったことが確かめられた。室温冷却後の界面構造では、従来モデルで想定されていた、Si原子が界面にある2つないしは3つのSi-O結合をまとめる構造以外にも、Si原子が一つのSi-O結合にのみ接続する構造,Si-Si結合を含む構造,界面Siのダングリングボンドが認められた。

口頭

Electronic and spin states of C$$_{60}$$-Co thin films studied by XPS and X-ray magnetic circular dichroism

松本 吉弘; 境 誠司; 楢本 洋*; 高木 康多*; 中川 剛志*; 横山 利彦*; 島田 敏宏*; 平尾 法恵; 馬場 祐治; 前田 佳均

no journal, , 

Electronic and spin states of the codeposited C$$_{60}$$-Co films with large tunnel magnetoresistance (TMR) effect were investigated with the X-ray absorption and magnetic circular dichroism (MCD) spectroscopies. It is revealed that a C$$_{60}$$-Co compound formed in the C$$_{60}$$-Co granular films shows the clear MCD signal attributed to the spin-polarized Co 3d states hybridized with the C$$_{60}$$ pai orbitals. The magnetic response of these Co 3d-derived states agrees well with the temperature dependence of the observed MR ratio. This suggests the incorporation of the spinpolarized Co 3d-derived states of the C$$_{60}$$-Co compound into the observed TMR effect.

口頭

Giant TMR effect in Granular-structured C$$_{60}$$-Co hybrid films

境 誠司; 松本 吉弘; 菅井 勇*; 三谷 誠司*; 高梨 弘毅; 高木 康多*; 中川 剛志*; 横山 利彦*; 楢本 洋*; 前田 佳均

no journal, , 

本研究では、C$$_{60}$$-Co薄膜の磁気抵抗効果の大小を支配する構造上の要因を明確にし、巨大効果の発現機構を議論するため、磁気抵抗効果の組成依存性の系統的評価及びX線磁気円偏光二色性(XMCD)実験(Co L3端)によるスピン状態の分析を行った。巨大TMR効果を示す組成領域にあるグラニュラーC$$_{60}$$-Co薄膜の磁気抵抗率(MR)は、約10K以上でT$$^{-2}$$に比例する著しい減少を示すことがわかった。同温度依存性は、常磁性的な磁性を有するC$$_{60}$$-Co化合物内の局在スピンの熱的ゆらぎがトンネル電子のスピン偏極状態に影響する過程を考えると説明できることを見いだした。本結果は、トンネル効果を生じる伝導電子のスピン偏極・輸送過程へのC$$_{60}$$-Co化合物の関与を強く示唆するものである。講演では詳細な結果を報告する。

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