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1 surfaces studied using core-level X-ray photoelectron spectroscopy垣内 拓大*; 山崎 英輝*; 塚田 千恵*; 吉越 章隆
Surface Science, 693, p.121551_1 - 121551_8, 2020/03
被引用回数：3 パーセンタイル：19.68(Chemistry, Physical)光電子分光法を用いてSi(100)-21表面上のハフニウム(Hf)超薄膜の酸化を調べた。金属Hfは急速に酸化され二酸化ハフニウム(HfO
)とその亜酸化物に変化した。界面のHfSi成分は、Oとほとんど反応しなかった。これらの事実は、Hf/Si(100)薄膜の初期酸化において金属Hfの存在が重要であることを示唆している。873Kから973Kにアニールした後、低価数のHf亜酸化物は完全に酸化されてHfOになった。アニール温度が約1073Kに達すると界面のSiOと極薄HfOから酸素が完全に除去された。そして、極薄HfO層が島状ハフニウムシリサイド(
-HfSi)に変化し、Si(100)-21表面上に形成された。-HfSiは298KでOとわずかに反応した。Si(100)-21表面の初期酸化とは対照的に、-HfSiは優先的に酸化された。
and HfO under high-temperature and high-pressure大高 理*; 福井 宏之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 亀卦川 卓美*
High Pressure Research, 22(1), p.221 - 226, 2002/01
被引用回数：30 パーセンタイル：76.07(Physics, Multidisciplinary)高温高圧下での酸化ジルコニウムと酸化ハフニウムの相関係と状態方程式を放射光設置のマルチアンビル装置を用いたX線回折実験により決定した。酸化ジルコニウムは、3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造が、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600 
以下では斜方晶相へ、600 以上では、菱面体相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl型の別の斜方晶相へ転移し、この相は、24GPa ,1800まで安定である。一方酸化ハフニウムは、斜方晶相が4GPaから14.5GPa,1250-1400以下では安定であり、これ以上の温度では正方晶相へ転移する。14.5GPa以上ではコチュナイトタイプの別の斜方晶相へと転移する。
斉藤 淳一; 加納 茂機
PNC TN9410 97-073, 69 Pages, 1997/07
セラミックスおよび金属材料のナトリウム耐食性に及ぼすイオン注入の効果を明らかにするために、分子軌道法の一つであるDV-Xaクラスター法を用いてイオン注入材の電子状態を計算した。計算の対象とした材料はセラミックスがb-Si3N4, a-SiCおよびb-SiC、金属材料がf.c.c. Fe, b.c.c. Feおよびb.c.c. Nbである。セラミックスへの注入原子としてFe, MoおよびHf原子、金属材料への注入原子としてN原子をそれぞれ選択した。それらの金属元素はこれまでの実験から液体ナトリウム中で優れた耐食性を示すことが知られている。その結果の要約を下記に示す。 セラミックス材料では注入原子のエネルギーレベルはバンドギャップ中に現われた。電荷移行量を示すイオン性や原子間の結合力を表わす結合次数が基材や注入元素により変化した。b-Si3N4は注入原子によりイオン性は小さくなり、イオン結合性が低下した。イオン性の減少量は注入原子に依存し、Hfイオンを注入したとき最も減少した。また、b-Si3N4とa-SiCは注入原子により結合次数が減少した。b-SiCの侵入サイトに注入原子が入った場合、イオン性が減少し結合次数が増加した。 金属材料にN原子を注入した場合、N原子のs,p電子の状態密度は低いエネルギーレベルに現われていた。周りの金属原子からN原子へ電荷移行が起きているため、N原子のイオン性は大きくなっていた。N原子の注入により、母金属同士の結合次数は減少した。特にb.c.c. Feとb.c.c. Nbで顕著であった。そのため、クラスター全体の結合次数はf.c.c. Feを除き大きく減少した。 以上の計算結果から、b-Si3N4は注入原子によりイオン結合性が低下するため、耐食性の向上が期待できる。a-SiCとb-SiCは注入原子が侵入サイトに入った場合にイオン結合性が低下するため、耐食性の改善する可能性がある。注入原子の中ではHf原子が最も効果のあることが明らかになった。f.c.c. FeでN注入によりFe原子とN原子間の共有結合が増加したため、f.c.c. Feのナトリウム耐食性の向上が期待できることがわかった。
森永 正彦*; 古井 光明*; 真鍋 勝也*; 野田 賢二*; 井上 聡*
PNC TJ9603 96-001, 79 Pages, 1996/03
(目的)高温液体アルカリ金属技術のフロンティア領域を開拓するため,高温(最高1200)液体金属リチウム中で優れた特性を有するNb基およびMo基耐熱合金を創製する必要がある。本研究では,それら合金を開発するため,d電子合金理論に基づく材料設計と設計合金の諸特性評価を行う。(実験方法)(1)加工性:Mo基合金の延性を改善するために,一次選定合金に粒界強化元素を添加した材料を用いて3点曲げ試験を行った。(2)液体Li耐食性:暫定的Nb基一次選定合金を用いて1200の液体Li腐食試験を最長300時間実施し,腐食変化重量を測定した。また,SEMおよびEPMAによって腐食表面を解析した。加えて,2元系Nb基およびMo基合金を用いた同様の解析を併せて行った。(3)800脆化:800および1200でクリープ試験したNb-1Zr合金をいて,硬さ試験,X線回析および組織観察を行った。また,クリープ試験をしていない試料も併せて試験した。(結果および考察)(1)加工性:Mo基合金へのTiの微量添加により加工性が著しく改善した。Moの脆化は粒界に偏析する酸素が原因であるとされている。このことから,Tiの添加により,Mo中の酸素との無害なTi酸化物を形成し,加工性の向上が得られたと考えられる。しかしながら,B,CおよびHfの微量添加は逆に加工性を悪化させる結果となった。(2)液体Li耐食性:暫定的Nb基一次選定合金には,液体Li耐食性に有効なHfが添加されているにも関わらず,その腐食表面には多数のき裂が観察された。特にWの添加に伴うき裂進展が著しかった。すなわち,液体Li耐食性を改善するためにはW量を減少させる必要があることを見出した。一方,Mo基2元系合金は優れた液体Li耐食性を示し,表面のき裂は観察されなかった。なかでもHfおよびTaを添加した合金は表面に粒状物を形成することなく,良好な液体Li耐食性を有することが明らかになった。(3)800脆化:800と1200のクリープ試験材で明瞭な硬さの違いが認められた。しかしながら,X線回析ではいずれの試料においても析出物は検出されなかった。(結論)(1)加工性:Mo基合金の加工性は,Tiの微量添加により著しく改善されることがわかった。(2)液体Li耐食性:Nb基合金の液体Li耐食性は,Wの添加により著しく低下した。一方,Mo基合
高島 教一郎; 田村 修三; 渡部 和男; 大内 操; 磯 修一; 伊藤 光雄; 武石 秀世; 樋田 行雄; 田村 公子; 加藤 金治; et al.
JAERI-M 88-116, 18 Pages, 1988/06
金属ハフニウム標準物質(JAERI Z19)の製作、分析、純度決定について記載した。この標準物質は主に破壊分析法、例えば誘導結合プラズマ発光分光分析法(ICP-AES)に用いられる。その均一さを同位体希釈質量分析法(IDMS)とICP分析法で、さらに微小部分の均一さを電子プローブマイクロ分析法で調べた。また、純度はジルコニウム、酸素、炭素、水素、鉄などの不純物を定量し、全体から差引いて求めた。その結果、純度を97.8定量パーセントと決定した。この標準物質はチップ状で、2gずつ瓶詰めされ、純度保証書を添付して一般に頒布されている。
武田 卓士; 雨澤 博男; 飛田 健治
JAERI-M 86-007, 62 Pages, 1986/02
1966年以来実施してきたJMTR炉心構造材のサーベランス・テストがほぼ終了した。計画されたキャプセルは、継続照射中のベリリウム試料組込の1本を除き、全て炉心からJMTRホットラボに移され、照射後試験が実施された。得られたデータは、炉心要素等の供用期間中の健全性を保つ為の計画である「JMTR炉心要素管理計画」に反映される。JMTRのサーベランス・テストでは、高中性子束の環境下におかれる各種材料、反射体として使用されるベリリウム、中性子吸収体として使用されるハフニゥム、吸収体ローラのバネ等に試用される17-4PH、格子板に試用されているSUS304について実施した。得られた結果を本報告書に示す。
高島 教一郎
JAERI-M 85-028, 43 Pages, 1985/03
原研の核燃料・炉材料等分析委員会内に設置された、第2次ジルカロイ分析専門部会は、ジルコニウム及びジルコニウム合金中のハフニウム定量の共同実験を15分析所で行い、高周波誘導結合プラズマ発光分光分析法の実用性を評価した。本報告書では、各分析所が共同実験で使用した装置及び操作条件、定量方法、定量結果及びその評価などについて述べる。10種類の共通試料に対して得られたICP分折法による定量結果は、表示値あるいは原研で行ったIDMSによる分折値と比較され、極めてよく一致していた。ICP(DCOを含む)分折法は、ジルコニウム及びジルコニム合金中の30~250ppmハフニウムを定量するための日常分析法として有効であることが分った。
Hfを測定する中性子放射化分析法によるジルコニウム標準試料(JAERI-Z15, -Z16)中のハフニウムの定量米澤 仲四郎; 高島 教一郎
JAERI-M 8268, 7 Pages, 1979/05
高分解能のGe(Li)検出器を使用し、半減期18.6secのHfを測定する中性子放射化分析法により、ジルコニウム標準試料(JAERI-Z15、-Z16)中のハフニウムの定量をした。試料をJRR-4気送管で10sec照射後、40secで取り出し、Ge(Li)検出器で100sec
線スペクトルを測定した。Hfの214.3KeV線のピーク面積を求め、同じように操作してハフミウム標準から求めた検量線からハフニウム含量を求めた。分析を行った結果、JAERI-Z15は1.8
0.11ppm(n=12)でJAERI-Z16は411.9ppm(n=12)であった。本法の分析精度は1.8ppmのJAERI-Z15では4.5%、41ppmのJAERI-Z16では3.6%であった。ピークの検出下限をバックグラウンドの標準偏差の3倍(3
)とした場合、検出下限ハフニウム量は0.0012Mgとなり、試料量を30mgとした場合検出下限含量は0.04ppmであった。
米澤 仲四郎; 田村 則; 大西 寛
分析化学, 23(7), p.764 - 768, 1974/07
ダイフロン-シクリヘキサノンを固定相とし、チオシアン酸塩を含む溶液を移動相とした抽出クロマトグラフィーによりジルコニウムからハフニウムを分離した。この分離法を用い、ジルコニウムおよびジルカロイ中の0.5~200ppmのハフニウムを放射化分析によって定量した。試料とハフニウム標準を原子炉で照射し、試料を溶解する。6M塩酸溶液にして
-ベンゾインオキシムで
Nbを抽出除去した後3Mチオシアン酸アンモニウム-1.5M硫酸アンモニウム-1.2M塩酸溶液にしてカラムに通し、
Hfを保持させ、Zrを溶離する。つぎにHfを2M硫酸で溶離し、その放射能を測定する。ハフニウムの平均回収率は93%で、ジルコニウムの除染係数は410
であった。標準試料等の分析結果は他の値と比較的よく一致した。
岡田 実; 米澤 仲四郎; 田村 則
JAERI-M 4948, 11 Pages, 1972/08
酸化ジルコニウム試料を10
n・cm
・secの中性子束で10秒間照射し、NaI(Tl)とmultichannel波高分析器を使って連続数個の線スペクトルを取る、という方法で
Hf215keVの線とOの197keVの線による複合ピークを観測する。分析試料とハフニウム標準体と酸素標準体(水)は別々に照射する。とOの寄与を実験値に基づいて計算し、それを複合ピーク面積から差引く。本法の適用限界のハフニウム含有率は10ppm程度である。
中島 篤之助; 大内 義彦; 加藤 金治
分析化学, 20(3), p.330 - 334, 1971/00
ジルコニウムおよびジルコニウム合金中の微量のハフニウム,コバルト,銅およびタングステンのけい光X線分析法による定量条件を検討した.白金対陰極のX綿管を励起に使用し,G.E.社製XRD-5スペクトロメーターの測光部をモジュール型の半導体化されたX線計測系におきかえた.これによりノイズおよびドリフトが滅少し微量分析に有利であった.
田村 修三; 郡司 勝文; 戸井田 公子*
分析化学, 17(1), p.82 - 85, 1968/00
安定同位体希釈法は質量分析計などを使用し、また特定の濃縮同位体を必要とするので日常分析法としては一般的でないが、諸方法による結果を相互比較する場合には信頼性の高い方法とされ、ジルコニウム標準金属中ハフニウムの定量に用いられた例
もある。本法では同位体希釈法による結果と発光分光法,けい光X線法,放射化分析により得られていた分析値を比較検討することを試みた。
亀本 雄一郎; 山岸 滋
日本化學雜誌, 84(3), p.270 - 272, 1963/00
ジルコニウム金属およびジルコニウム化合物中のハフニウムを定量する非破壊中性子放射化分析法を確立した。約100mgのジルコニウム試料を標準試料とならべてJRR-1原子炉中で3日間、中性子束約310n/cm/secで照射したのち、2~4日間冷却して短寿命核種の壊変をまち、線スペクトルを測定する。Hfの0.066および0.14MeVのピークの高さを標準のそれと比較してハフニウムの定量を行なう。本法は90ppm~数%のハフニウムを定量するのに満足のいく方法である。
本島 健次; 橋谷 博; 吉田 秀世*
分析化学, 11(6), p.659 - 663, 1962/00
ジルコニウムおよびハフニウムのオキシン抽出光度法を確立した。両者のオキシン錯塩はともにpH4。5~11.3からクロロホルムで定量的に抽出され、極大吸収波長は385m
にあり、3~60gのジルコニウム、6~120gのハフニウムを定量できる。種々の陰イオンの影響を検討したが、両者の抽出性に大きな差異をもたらすようなものはなく、全く同し挙動を示した。本法をウラン中の微量ジルコニウムの定量に応用し、満足すべき結果を得た。ウランは酢酸で、アルミニウムはフッ素イオンでマスクし、pH4.8~5.3から抽出を行ない、抽出液は炭酸塩-シアン塩溶液で洗浄する。385および470mの両波長で吸光度を測定することにより、ジルコニウムとともに鉄をも同時に定量することができる。
垣内 拓大*; 津田 泰孝; 吉越 章隆
no journal, ,
HfOは、Si半導体デバイスの高誘電率ゲート絶縁膜材料として注目を集めている。本研究では、約0.5、2.0MLの異なる量のHfが吸着したSi(111)上にOガス曝露(並進エネルギー:0.03eV)および超音速O分子線(並進エネルギー:0.39、2.2eV)によって酸化した試料のHf4f, Si2p, O1s光電子スペクトルで調べた。0.5MLの低被服率では、HfがSi(111)-77上のrest-atomやadatom上に吸着して特異な局所構造(hexagonal structure)を形成し、その周辺でのみ酸化が進行しHf
シリケートまでとなる。一方、2.0MLでは、酸化反応が表面金属Hf層全域で速やかに進行するため、Hf
シリケートまで生成すると考えられる。
