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武田 全康
波紋, 31(1), p.18 - 19, 2021/02
JRR-3が約10年ぶりに運転再開するにあたって、JRR-3に設置されている偏極中性子反射率計(SUIREN)の現状と準備状況について報告する。
山田 悟史*; 武田 全康; 山崎 大
波紋, 24(4), p.288 - 295, 2014/11
中性子反射率計は複合高分子界面構造や水面の高分子膜の形態観察、またトンネル磁気抵抗素子等をはじめとする磁性多層膜の界面磁気構造観察など、特にソフトマターの分野において他の方法では決して行うことのできない、ユニークかつインパクトの大きな成果を生み出してきた。しかしながら過去において日本での実験環境は恵まれているとは言い難く、KENSやJRR-3といった既存の施設における中性子反射装置では数インチの大きな基板に作製した試料と、数時間
数十時間オーダーの測定時間が必要であった。また、測定可能なダイナミックレンジも5桁程度で、測定時間と共に海外の装置と比較して大きく見劣りするスペックであった。ところが、この状況はJ-PARCの登場により一変した。本稿が、J-PARCに設置された2台の中性子反射率計SOFIAと写楽(SHARAKU)について紹介し、反射率計の利用を検討している研究者の一助となれば幸いである。
武田 全康; 山崎 大; 日野 正裕*
波紋, 24(3), p.200 - 205, 2014/08
中性子反射率法は、多層構造を持った物質の表面や埋もれた界面の構造を非破壊的に調べることのできる強力な研究手法である。中性子反射率計は、定常炉中性子源にもパルス中性子源のどちらにも設置されているが、それぞれの使われ方に特徴がある。本稿では、定常炉に設置された中性子反射率計に焦点を当てて、初心者向けに解説する。
薄膜成長機構の解明のために朝岡 秀人
KEK Proceedings 2004-5, p.52 - 53, 2004/08
高集積化,多機能化が進む集積回路ではこれまでの材料の物理的限界が指摘されている。そして新たな物質検索を困難にさせているものが、ヘテロ成長における基板と機能性薄膜間での結晶構造,化学結合様式,熱膨張率などの物質固有特性の不一致である。本研究では、鍵をにぎると考えられるヘテロ界面の制御をSi基板表面の不活性化を通して試み、その界面の解析と、そこに存在する新たな結晶成長機構を明らかにすることを目指している。これまでに化学結合が露出するSi接合界面に水素終端処理を行うことによって格子不整合度による成長物質の制約が緩和され、不整合が12.0%と大きいためこれまで良質な薄膜が得られなかったSiとSrとの物質間で、ヘテロエピタキシャル成長に成功している。得られた薄膜の特性は遷移層を経ない基板表面への直接成長が可能であること,一般のSi基板上での成長と比較し、内部応力が小さくなり数原子層目からバルクの格子定数を有するストレスフリーの薄膜が成長したことを確認した。現在蒸着後の水素自身の挙動に注目し、中性子反射率計などを用いた評価を試みており、水素界面がもたらす新たな成長機構の解明を行っている。
小池 雅人; 佐野 一雄*; 依田 修; 原田 善寿*; 石野 雅彦; 森谷 直司*; 笹井 浩行*; 竹中 久貴*; Gullikson, E. M.*; Mrowka, S.*; et al.
Review of Scientific Instruments, 73(3), p.1541 - 1544, 2002/03
被引用回数：20 パーセンタイル：68.31(Instruments & Instrumentation)軟X線光学素子の波長依存性,角度依存性絶対効率を測定するために開発した装置について述べる。この装置は立命館大学にある超電導コンパクトリングAURORAのBL-11に設置された。0.5nm
25nmの広い波長領域をカバーするために2種類のMonk-Gillieson型分光器を装備している。一台は二偏角を持つ不等間隔溝回折格子を用いる従来型で、他方は表面垂直回転(SNR)の波長走査を用いる新型である。このシステムの紹介と、軟X線多層膜,同回折格子,フィルターについての測定結果について述べる。測定値はローレンス・バークレー研究所ALSにおける測定値とよい一致を見せ、システムの信頼性が確認できた。またSNRを用いた分光器ではALS'の同等の従来型分光器では測定不可能な1.5keV(~0.8nm)にあるアルミニウムのK端が測定でき、シミュレーションによる透過率とよく一致した。
武田 全康; 山崎 大; 曽山 和彦; 藤 健太郎; 山岸 秀志*; 片桐 政樹*; 坂佐井 馨; 水沢 多鶴子*; 宮田 登*; 笠井 聡*; et al.
no journal, ,
SHARAKU is the second neutron reflectometer of MLF, and open to the general users from the 2011B user beamtime period. This reflectometer focuses on solid-state physics, particularly on magnetism in contrast with the first neutron reflectometer (SOPHIA) whose main subject is the soft matter science with capability of free surface and interface investigation. Thus this reflectometer was designed as the polarized neutron reflectometer with the vertical sample geometry, and is capable of the full neutron spin polarization analysis of the reflected neutrons using the Fe/Si supermirror polarizer and analyzer. Current status of SHARAKU will be reported in the symposium.
武田 全康
no journal, ,
Quantum beam means radiation X-ray, Neutron, and 
-on. This seminar is for beginners of quantum beam experiments for materials science. In this seminar, examples of structural investigations of light atoms (H, O, Li, etc.) and spins in thin film devices using neutron and X-ray will be introduced to give researchers a hint of investigations from different view points.
武田 全康
no journal, ,
X-ray and neutron reflectometer have now widely used for the structural analysis of a surface and interfaces inside thin films and multilayers. Neutron is an ideal probe for the reflectometry because of its transparency for most of materials, its sensitivity to light elements, and magnetic moments in the materials. The neutron reflectometers SOFIA and SHARAKU have been installed at Materials Life Science Facility (MLF) of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC) where the most intense pulsed neutron in the world is available. This is a brief introduction of the neutron reflectometery and a report of current activity of the reflectometers in J-PARC.
武田 全康; 山崎 大; 坂佐井 馨; 曽山 和彦
no journal, ,
反射率計は、表面・界面という薄膜特有の構造解析に特化した装置で、表面はいうまでもなく、多層膜の内部に埋もれた、機能発現の場である界面構造をも非破壊的に知ることのできる唯一の観察手法である。特に中性子は、X線に比較して物質に対する透過力が非常に大きく、物質中に深く埋もれた界面にも容易に達する。また、X線が苦手とする軽元素に対する感度も大きく、さらに、周期律表で隣り合う元素の識別能力を持つため、中性子反射率計は、金属, 高分子, 生物と測定対象を問わない理想的な表面・界面ナノ構造の研究手段である。そのため、国外では、表面・界面の研究に中性子反射率計の利用が急速に拡大しており、40台近い中性子反射率計が稼働している。国内でもJRR-3に2台(MINE-II, SUREN)とMLFにも2台(SOFIA, 写楽)の中性子反射率計が設置されているが、反射率データから構造情報を引き出すためには、逆格子空間内のある領域を一度に解析(プロファイル解析)する必要があり、MLFのようなパルス中性子源の方が、JRR-3のような定常中性子源よりも有利である。MLFの中性子反射率計が本格的に稼働した現状を踏まえた上で、SUIRENの今後の方向性について、装置グループとしての考えを報告する。
曽山 和彦; 青木 裕之; 山崎 大; 宮田 登*; 阿久津 和宏*; 花島 隆泰*; 笠井 聡*; 鈴木 淳市*
no journal, ,
SHARAKU is a neutron reflectometer using polarized neutron pulses in Materials and Life Science Experiment Facility (MLF) in Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). A polarization reflectometry can probe not only a nanometric layered structure with a contrast of an atomic neutron scattering length but also of a magnetic scattering length; therefore, SHARAKU is a powerful tool to analyze a magnetic structure in a magnetic thin film. SHARAKU has large flexibility of the sample environment. In addition to a 1-T magnet and a 4-K refrigerator for the magnetic samples, we have recently developed a liquid immersion cell and atmosphere control chamber for soft-matters. The user experimental programs have been carried out in various fields such as solid state physics, polymer physics, and electro-chemistry.
武田 全康
no journal, ,
平成26年9月に新規制基準適合確認に係る設置変更許可を申請し、審査が続けられてきたJRR-3であるが、平成30年11月7日付けで審査合格となり、日本原子力研究開発機構では、耐震工事を経た、平成32年秋の運転再開を目指して準備を進めている。この講演では、JRR-3の現状報告に加え、J-PARC MLFが1MWに出力を着実に上げている現状を踏まえ、JRR-3での中性子反射率計の将来を考える上での話題を提供する。
