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論文

Pressure-modulated magnetism and negative thermal expansion in the Ho$$_2$$Fe$$_{17}$$ intermetallic compound

Cao, Y.*; Zhou, H.*; Khmelevskyi, S.*; Lin, K.*; Avdeev, M.*; Wang, C.-W.*; Wang, B.*; Hu, F.*; 加藤 健一*; 服部 高典; et al.

Chemistry of Materials, 35(8), p.3249 - 3255, 2023/04

https://doi.org/10.1021/acs.chemmater.3c00158
 被引用回数：1 パーセンタイル：0(Chemistry, Physical)

静水圧や化学圧力は、結晶構造を変化させる効率的な刺激であり、材料科学において電気的、磁気的特性のチューニングによく利用されている。しかし、化学圧力は定量化が困難であり、これら両者の定量的な対応関係はまだよくわかっていない。本研究では、負の熱膨張(NTE)を持つ永久磁石の候補である金属間化合物を調べた。放射光X線その場観察により、AlをドープしたHo$$_2$$Fe$$_{17}$$に負の化学圧力があることを明らかにし、単位セル体積の温度・圧力依存性を用いそれを定量的に評価した。また、磁化測定と中性子回折測定を組み合わせることで、磁気秩序に対する化学圧力と静水圧の違いを比較した。興味深いことに、圧力はNTEの抑制と増強を制御するために使用することができた。電子状態計算から、圧力がFermiレベル(EF)に対する主要バンドの上部に影響を与えたことを示しており、これは磁気安定性に影響を与え、それが磁気とNTEを調節する上で重要な役割を果たしていることがわかった。本研究は、圧力の影響を理解し、それを利用して機能性材料の特性を制御する良い例を示している。

論文

Diffusion of tritium in intermetallic compound $$beta$$-LiAl; Relation to the defect structure

須貝 宏行

Solid State Ionics, 177(39-40), p.3507 - 3512, 2007/01

https://doi.org/10.1016/j.ssi.2006.10.012

金属間化合物 $$beta$$-LiAl におけるトリチウムの拡散係数及び活性化エネルギ (116.3$$pm$$11.7kJ/mol) が 、700Kから848Kの温度範囲で得られた。この拡散係数は従来報告されている値と同程度であるが、活性化エネルギーは従来の値 (64.9$$pm$$3.8kJ/mol) の2倍近くとなった。従来の報告では、700K以下と700K以上での格子欠陥構造の違いを考慮していないので、以上のようなくい違いを生じたことが明らかとなった。今回得られた活性化エネルギーは、リチウム濃度の増加に伴ってAl-Li系中でのトリチウムの拡散における活性化エネルギーが増加するという系統的な結果と矛盾しないのに対し、従来の結果は矛盾することが示されている。さらに、その結晶構造及び格子欠陥構造を考慮すると、トリチウムは格子間を拡散し、リチウム副格子点のリチウム原子との相互作用によって遅延されることを示した。

論文

Diffusion of tritium in intermetallic compound $$beta$$-LiAl; Relation to the defect structure

須貝 宏行

Solid State Ionics, 177(39-40), p.3507 - 3512, 2007/01

https://doi.org/10.1016/j.ssi.2006.10.012
 被引用回数：3 パーセンタイル：17.87(Chemistry, Physical)

原子力機構で実施した37TBq(1kCi)規模の核融合燃料用トリチウムの試験製造においては、Li合金及びLi化合物のターゲットを原子炉照射することで$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)$$^{3}$$H反応により生成したトリチウム($$^{3}$$H)を、ターゲットを加熱することで抽出し、回収した。ターゲットに用いた$$beta$$-LiAl金属間化合物は、熱伝導性が高いため照射中の除熱が容易であり、加えて、融点(966K)が比較的低いため、ターゲットを加熱溶融することで容易にトリチウムを抽出できるなどの特徴を持つ。$$beta$$-LiAlは、Li原子とAl原子それぞれがダイヤモンド構造の副格子を構成し、室温でも3at% 以上のLi原子空孔等を構造欠陥として含む特異な化合物である。また、格子欠陥構造の違いがトリチウムの拡散に大きく影響する。従来は、全く考慮されていなかった700K以下と700K以上における格子欠陥構造の違いを考慮し、この領域における$$beta$$-LiAl中のトリチウムの拡散係数及びその活性化エネルギーの正確な値を得た。

論文

Vaporization behaviour of Pu-Cd intermetallic compounds

中島 邦久; 中園 祥央; 荒井 康夫

Recent Advances in Actinide Science, p.448 - 450, 2006/06

使用済燃料の乾式再処理工程には、Puを回収するためのCd蒸留プロセスがある。この蒸留プロセスのふるまいを理解するために、PuCd$$_{2}$$+PuCd$$_{4}$$及びPuCd$$_{4}$$+PuCd$$_{6}$$サンプルを調製しクヌーセンセルとを組合せた質量分析計を用いてこれら金属間化合物上のCd(g)の蒸気圧測定を行った。また、得られた平衡蒸気圧からPuCd$$_{2}$$及びPuCd$$_{4}$$の熱力学的諸量を評価した。

論文

Positron lifetime measurement on centrifuged Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$ intermetallic compound

小野 正雄; Huang, X. S.*; 柴田 康弘*; 井口 裕介*; 境 誠司; 前川 雅樹; Chen, Z. Q.*; 長壁 豊隆; 河裾 厚男; 楢本 洋*; et al.

Proceedings of 1st International Conference on Diffusion in Solids and Liquids (DSL 2005), p.531 - 533, 2005/07

これまでに幾つかの低融点合金系について超重力場下における固体中での原子の沈降による傾斜構造を実現し、金属間化合物Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$では分解反応を実現している。本研究では、組成変化が起きない温度条件下で超重力処理を施した金属間化合物(Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$, 120$$^{circ}$$C, 90.5万G, 100h)について陽電子消滅寿命測定を行った。その結果、出発試料に比べ平均寿命が延びていることがわかった。超重力場下で空孔が導入され、点欠陥として結晶内に留まっていると考えられる。原子の沈降メカニズムとして、(1)高速な空孔機構,(2)準格子間型機構,(3)1, 2の組合せを考えているが、これらの可能性を示唆する結果である。沈降メカニズムの解明に向けて今後より詳しく調べる予定である。

論文

Mass-spectrometric study of PuCd$$_{2}$$

中島 邦久; 荒井 康夫; 山下 利之

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.639 - 642, 2005/02

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2004.06.072
 被引用回数：2 パーセンタイル：12.62(Chemistry, Multidisciplinary)

PuCd$$_{2}$$金属間化合物は、金属PuとCdを約950Kで加熱することで調製した。X線回折測定によってPuCd$$_{2}$$はCdI$$_{2}$$型であることがわかった。質量分析測定は650-770Kの温度範囲で行った。この温度領域においてPuCd$$_{2}$$+Pu上のCd蒸気圧は、Cd上の蒸気圧よりも3-5桁低くなった。また、これらの蒸気圧からPuCd$$_{2}$$の生成自由エネルギーを評価した。

論文

Sedimentation of substitutional solute atoms in intermetallic compound of Bi-Pb system under ultra-strong gravitational field

小野 正雄; Huang, X.*; 木下 貴博*; 上野 秀人*; 長壁 豊隆; 真下 茂

Defect and Diffusion Forum, 237-240(2), p.1101 - 1104, 2005/00

超強重力場下では、凝縮物質中でさえ原子の沈降が生じる。筆者らはこれまでに幾つかの固溶系合金にて置換型溶質原子の沈降を実現している。それでは、他の合金系ではどうなのか?そこで、本研究では、Bi-Pb系金属間化合物(Bi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$)について、実験時間の条件を変えながら超重力場実験を行った。(実験条件:最大加速度1.0$$times$$10$$^{6}$$gレベル,温度:130-150$$^{circ}$$C,実験時間:30-150h,状態:固体)。実験後の試料には組成変化が見られた。また、出発状態ではBi$$_{3}$$Pb$$_{7}$$であったが、実験後には重力が弱い側にBi相が出現していることがわかった。これらの結果は金属間化合物中でも原子の沈降が起こり、組成変化と構造の変化が起きたことを表している。

論文

Electro-deposition of tantalum on tungsten and nickel in LiF-NaF-CaF$$_{2}$$ melt containing K$$_{2}$$TaF$$_{7}$$; Electrochemical study

Mehmood, M.*; 河口 展明*; 前川 英己*; 佐藤 譲*; 山村 力*; 川合 將義*; 菊地 賢司

Materials Transactions, 44(2), p.259 - 267, 2003/02

https://doi.org/10.2320/matertrans.44.259
 被引用回数：9 パーセンタイル：52.06(Materials Science, Multidisciplinary)

タングステン固体ターゲットの弱点である腐食を克服するため、タンタルをコーテングする技術を開発した。電解液としてLiF-NaF-CaF$$_{2}$$溶解K$$_{2}$$TaF$$_{7}$$を用いて電気化学的に皮膜形成過程を調べた結果、金属タンタルがタングステン表面に生成されることがわかった。タンタルをタングステン上に直接コーテングするのではなく、ニッケル基盤上にする場合には、短時間で金属間化合物として成長することがわかった。

論文

Crystal chemistry of NpNi$$_{5}$$ compound

赤堀 光雄; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 岡本 芳浩; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 257, p.268 - 272, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0925-8388(97)00031-5
 被引用回数：2 パーセンタイル：29.46(Chemistry, Physical)

NpNi$$_{5}$$化合物の結晶学的性質を粉末X線回折により調べた。NpNi$$_{5}$$はTh-およびPu-Ni$$_{5}$$金属間化合物と同じCaCu$$_{5}$$型の六方晶構造(D2d)を持ち、その格子定数はa=0.4859およびc=0.3991nmであることを明らかにした。NpNi$$_{5}$$化合物中のNpの原子価が約4であることを、格子定数から推定するとともに、他のアクチナイドおよびランタニド-N$$_{5}$$化合物についても考察を加えた。

論文

An X-ray diffraction study of the Np-Ni system

赤堀 光雄; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 岡本 芳浩; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 247, p.240 - 243, 1997/00

https://doi.org/10.1016/S0022-3115(97)00073-1
 被引用回数：2 パーセンタイル：23.04(Materials Science, Multidisciplinary)

Np-Ni合金をアーク溶解法によって作成し、X線回折によって調べた。過去に報告のあるNpNi$$_{2}$$の他、NpNi$$_{5}$$,Np$$_{2}$$Ni$$_{17}$$の2つの金属間化合物の存在を確認した。NpNi$$_{5}$$はP6/mmm、Np$$_{2}$$Ni$$_{17}$$はP6$$_{3}$$/mmm空間群に属する。六方晶であった。これらのことから、Np-Ni系はUNi系よりも、むしろPu-Ni系に良く似ていると言える。

論文

Neptunium-iron phase diagram

J.K.Gibson*; R.G.Haire*; E.C.Beahm*; M.M.Gensini*; 前多 厚; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 211, p.215 - 222, 1994/00

https://doi.org/10.1016/0022-3115(94)90349-2
 被引用回数：9 パーセンタイル：63.36(Materials Science, Multidisciplinary)

Np-Fe合金系の相関係を示差熱分析法によって明らかにした。状態図を実験結果、正則溶体モデル計算、並びにU-Fe,Pu-Fe状態図との比較に基づいて作成した。Np-Fe系状態図は、二つの金属間化合物NpFe$$_{2}$$及びNp$$_{6}$$Feと、二つの共晶反応とによって特徴づけられる。

論文

Thermal release of tritium from neutron-irradiated Li$$_{7}$$Pb$$_{2}$$

奥野 健二; 永目 諭一郎; 工藤 博司

J.Less-Common Met., 119, p.211 - 217, 1986/00

https://doi.org/10.1016/0022-5088(86)90682-X
 被引用回数：5 パーセンタイル：64.25(Chemistry, Physical)

Li$$_{7}$$Pb$$_{2}$$中に$$^{6}$$Li(n,$$alpha$$)T反応で生成するトリチウムの化学的挙動、特に加熱放出過程に着目して調べた。中性子照射したLi$$_{7}$$Pb$$_{2}$$を真空下で加熱した時、トリチウムは主にHTの化学形で放出されることが判明した。そのHT放出過程は、拡散律速型で、その拡散係数は、 D=2.1$$times$$10$$^{-}$$$$^{3}$$exp〔-45.1(KJ/mol)/RT〕(cm$$^{2}$$s$$^{-}$$$$^{1}$$) で表される。Li$$_{4}$$$$_{5}$$Pb$$_{5}$$$$_{5}$$についても同様の実験を行い、Li$$_{7}$$Pb$$_{2}$$の結果との比較を行った。その結果、Li$$_{4}$$$$_{5}$$Pb$$_{5}$$$$_{5}$$からのHT放出において、顕著な相変化の効果が現れた。拡散係数の比較において、同温度範囲で約2桁大きいことが判明した。

論文

Ferromagnetism of the intermetallic compound UFe$$_{2}$$

好村 滋洋; 国富 信彦; 濱口 由和; 坂本 正誠

Journal of the Physical Society of Japan, 16(7), p.1486 - 1486, 1961/00

https://doi.org/10.1143/JPSJ.16.1486
 被引用回数：20

抄録なし

口頭

Recent progress on granulation technologies and characterization of advanced fusion functional materials

金 宰煥; 中道 勝

no journal, , 

Beryllium intermetallic compounds with pebble type have been investigated as an advanced neutron multiplier in demonstration (DEMO) fusion reactors, in Japan and the EU in the DEMO R&D of the International Fusion Energy Research Centre (IFERC) project as part of Broader Approach (BA) activities from 2007 to 2016. Beryllide is well-known as the most promising candidate for advanced multipliers in demonstration fusion reactors. However, due to its brittleness, it is difficult to fabricate not only a block-type but also a pebble-type beryllide. Recently, beryllide pebbles has been successfully fabricated by combinational method, plasma sintering and rotating electrode method. Here, we report on synthesis and analysis of beryllide blocks as well as pebbles with different chemical compositions. On the other hand, in order to clarify the effect of the content of Ti on the fabrication of beryllide pebbles, a rotating electrode method was applied using a plasma-sintered beryllide rod jointed by two beryllide blocks and powder. In this study, overview of R&D on synthesis and granulation technologies of not only binary but also ternary beryllides as advanced neutron multipliers is reported from viewpoints of optimization and characterizations. In addition to R&D on this multiplier material, new approach of beryllides as H$$_{2}$$ storage materials will be briefly introduced.

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