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大門 俊介*; 内田 健一*; 氏家 奈緒美*; 服部 靖之*; 坪井 嶺*; 齊藤 英治
Applied Physics Express, 13(10), p.103001_1 - 103001_4, 2020/10
被引用回数：7 パーセンタイル：44.34(Physics, Applied)Magnon propagation length in a ferrimagnetic insulator yttrium iron garnet (YIG) has been investigated by measuring and analyzing the YIG-thickness 
dependence of the spin Peltier effect (SPE) in a Pt/YIG junction system. By means of the lock-in thermography technique, we measured the spatial distribution of the SPE-induced temperature modulation in the Pt/YIG system with the gradation, allowing us to obtain the accurate dependence of SPE with high resolution. Based on the dependence of SPE, we verified the applicability of several phenomenological models to estimate the magnon diffusion length in YIG.
-Fe
O
/NiO/Pt epitaxial stacksDong, B.-W.*; Baldrati, L.*; Schneider, C.*; 新関 友彦*; Ramos, R.*; Ross, A.*; Cramer, J.*; 齊藤 英治; Kl
ui, M.*
Applied Physics Letters, 114(10), p.102405_1 - 102405_5, 2019/03
被引用回数：11 パーセンタイル：49.82(Physics, Applied)We study the spin Hall magnetoresistance (SMR) in epitaxial -FeO/NiO(001)/Pt stacks, as a function of temperature and thickness of the antiferromagnetic insulating NiO layer. Upon increasing the thickness of NiO from 0 nm to 10 nm, we detect a sign change of the SMR in the temperature range between 10 K and 280 K. This temperature dependence of the SMR in our stacks is different compared to that of previously studied yttrium iron garnet/NiO/Pt, as we do not find any peak or sign change as a function of temperature. We explain our data by a combination of spin current reflection from both the NiO/Pt and -FeO/NiO interfaces and the thickness-dependent exchange coupling mode between the NiO and -FeO layers, comprising parallel alignment for thin NiO and perpendicular alignment for thick NiO.
山口 憲司; 原口 雅晴*; 勝俣 敏伸*; 志村 憲一郎; 山本 博之; 北條 喜一
Thin Solid Films, 461(1), p.13 - 16, 2004/08
被引用回数：10 パーセンタイル：46.84(Materials Science, Multidisciplinary)イオンビームスパッタ蒸着法により、773-973Kの温度範囲で、Si(100)基板上にFe蒸着膜厚8-30nmの
-FeSi薄膜を作製した。X線回折による分析の結果、本研究の条件下では-FeSi相が支配的であることがわかった。薄膜の電気特性については、蒸着の前後で電気特性がほとんど変わらなかったことから、圧倒的に基板の電気伝導度が大きいと考えられた。最良の結晶特性を有する薄膜は、基板温度; 873K, Fe蒸着膜厚; 15nm、もしくは、温度; 973K, 膜厚; 30nmという条件下で得られた。これを換言すれば、前述の条件よりも高温もしくは低膜厚条件下では、金属相である
-FeSi相が混在するようになる一方で、低温,高膜厚条件下では-FeSi相は多結晶質になった。これらの事実は、Si原子とFe原子による相互拡散、ならびに、その拡散を抑制するシリサイド層が、結晶成長に重要な影響を及ぼすことを示唆している。
柴本 泰照; 久木田 豊*; 中村 秀夫; Park, H. S.*; 安濃田 良成
Proceedings of 8th International Conference on Nuclear Engineering (ICONE-8) (CD-ROM), p.12 - 0, 2000/00
溶融金属と冷却材の相互作用(MFCI)時には、冷却材の蒸気が大量に発生するが、蒸気生成速度によって蒸気爆発になる場合と爆発に至らない場合がある。後者は穏やかなMFCI事象と呼ばれ、本研究ではその現象解明研究の一環として、高温の溶融金属中にジェット状に注水する体系についての基礎研究を行っている。これまで、このような研究例は限られており、特に、多くの溶融物は可視光には不透明なため、その中の水の挙動を可視化することは困難であった。そこで本研究では、高速度撮影中性子ラジオグラフィ(NRG)を利用することで、可視化に対する問題を解決するとともに、発生蒸気量や水ジェット貫入深さ等について定量計測を試みた。実験では、あらかじめ試験容器内に高温の溶融金属を満たしたところに室温の水ジェットを注入した。その結果、より高温のメルトに注入させた方が、蒸気発生量がより少ない結果となった。これは、高温の場合、水/溶融金属の界面上に安定な蒸気膜が形成され、これが伝熱の阻害に寄与し、蒸気発生が少なかったためと考えることができる。
渡辺 龍三*
PNC TJ9601 98-004, 79 Pages, 1997/03
高速増殖炉の燃料被覆管の長寿命化を目指して、ステンレス管の内面にTi、外面にMoを配置させた傾斜機能ステンレス鋼円管の作製プロセスの確立を本研究の目的としている。燃料被覆管の形状・寸法および傾斜層の制御厚等の要件から、形状付与の自由度が高く微細な組成制御が可能なスラリーディップ技術を採用し、そのプロセス条件を研究してきた。これまで、傾斜層の設計指針、スラリーの調製条件およびディップコート層の組成制御条件などを明らかにしている。本報告書では主として、スラリーディップ法におけるディップコート層厚制御条件を検討した結果について述べる。ディップコートにより形成される膜厚は主としてスラリー粘度に依存するが、粉体分散性(形成組織の均一性を支配)およびスラリーの安定性からみて適正粘度が存在する。Ti粉、Mo粉、ステンレス鋼粉およびそれらの混合粉が安定分散するスラリー条件のもとに、スラリーの粘度および降伏値に依存するディップコート層厚を制御した。分散剤としてはTi粉、ステンレス鋼粉およびそれらの混合粉に対してはポリアクリル酸ナトリウム、Mo粉およびMo/ステンレス鋼混合粉に対してはヘキサメタリン酸ナトリウムが適しており、また、いずれの場合も結合材のポリビニアルコール(PVA)がスラリー粘度調整に有効である。低粘度(
10mPas)スラリーについては、スラリーの安定性と形成膜の健全性の観点から、スラリー中の粉末濃度とPVA添加量のなす平面において適正な条件が規定される。適正スラリー条件下での最終膜厚は最大200
mである。一方、スラリー粘度が比較的大きい(数100mPas)場合は、スラリーの安定性は良好であり、降伏値の制御も容易である。この場合には、分散性の良好な条件のもとに数10数100mの単位で傾斜層を形成することができる。なお、最終的な膜厚は、乾燥および焼結およびHIP処理などで決まるが、おおむね物質収支および緻密化率により算出される。
小原 浩史*; 五十嵐 登*
PNC TJ8164 96-009, 261 Pages, 1996/09
沸騰水型原子炉(Boiling Water Reactor,BWR)商用炉で照射した使用済み燃料被覆管せん断片(ハル)を不活性ガス気流中で圧縮・減容し、発生するジルカロイ微粒子(ファイン)及び気中に移行する放射性核種に係わるデータの取得試験を実施し、以下のような結果を得た。(1)酸洗浄後のハルの内面には、ウラン、セシウム等の核分裂生成物が付着している領域が認められた。(2)ハル外表面最大酸化膜厚さは3060mで、文献データと同等の範囲であった。(3)ハルの圧縮時に発生したファイン重量は約0.20.3gで、圧縮したハルの重量(約3233g)の0.51.0wt%であり、燃焼度の増加に伴なって多くなる傾向が認められた。(4)3233gのハルを圧縮した時に気中に移行したファインの重量は、1mg以下であった。(5)ハルの圧縮時に発生したファインの粒径は1m以下のものから100m以下のものまで観察された。発生したファインの粒径は1m以下のものから100m以上のものまで観察された。発生したファインの粒径別個数頻度では10m以下のものが大半であった。(6)電子線微小分析装置(Electori Probe Micro Analyzer,EPMA)による観察結果では、ファインは全て酸化物と推定された。(7)ハル中のトリチウムの吸蔵量を、ORIGEN-2コードを用いた計算による燃料中の生成量の60%と仮定した時、ハルの圧縮時に気中に移行するトリチウム量は、圧縮したハルのトリチウムの吸蔵量の10^-3%以下であったが、燃焼度の燃焼度の増加に伴なってわずかに大きくなる傾向が認められた。
山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉
分析化学, 45(2), p.169 - 174, 1996/00
被引用回数：2 パーセンタイル：10.67(Chemistry, Analytical)X線光電子分光法(XPS)における分析深さは、光電子の平均自由行程に依存する。光電子の平均自由行程はその運動エネルギーによって決まることから、放射光のようなエネルギー可変の励起源を用いた場合、分析深さは励起エネルギーに伴って変化する。これらの関係から、放射光を励起源として用いることによって、従来困難であったXPSの非破壊的な深さ方向分析への応用が可能になることが考えられる。本研究では、通常より励起エネルギーの高い1.8~6.0keVの放射光を励起源とするX線光電子分光装置を試作した。この装置を用い、1)均一な厚みを持つSi(100)表面のSiO
薄膜の膜厚測定、および2)深さ方向に不均一な濃度分布を持つ10keV、O
イオン注入したSi(100)の深さ方法分析を試みた。この結果、
5%以内の精度でのSiO薄膜の膜厚測定および10nm程度までの深さプロファイル測定が非破壊で可能であることが明らかとなった。
thin films on Si(100)山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉
Surface Science, 349, p.L133 - L137, 1996/00
被引用回数：26 パーセンタイル：80.77(Chemistry, Physical)固体中における電子の平均自由行程は、その運動エネルギーによって変化する。この性質を利用し、照射するX線のエネルギーを変化させ、放出される光電子の運動エネルギーを変えることによって、XPSを用いた表面における深さ方向の解析が可能になると考えられる。本研究では、Si(100)を空気中で熱酸化して作成したSiO薄膜を対象に、2.0~5.4keVの放射光ビームでSi/s光電子を発生させることにより、酸化層の膜厚測定を試みた。それぞれの深さにおけるSi/SiO比の結果から、数nm程度の膜厚を評価することができた。
山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉
Photon Factory Activity Report, P. 366, 1995/00
一般に固体中における電子の平均自由行程は、その運動エネルギーによって変化することが知られている。この性質を利用し、放射光を用い照射するX線のエネルギーを変化させ、放出される光電子の運動エネルギーを変えることによって、XPSを用いた表面における深さ方向の解析が可能になると考えられる。本研究では、空気酸化したSi(100)およびO注入Siを対象に、1.9~4.6keVの放射光ビームでSi1s光電子を発生させることにより、Si酸化層の膜厚測定を試みた。それぞれのh
において得られたSi/SiO比の結果から、数nm程度の膜厚を評価することができた。
日本混相流学会*; 三流体詳細熱流動解析コード検討専門委員会*
PNC TJ9565 94-001, 530 Pages, 1994/03
本研究では、三流体モデルに基づく混相流の数値解析技術の高度化を目的として、(1)数値計算手法の改良、(2)質量輸送の構成方程式に関する調査検討、(3)抗力と剪断応力の構成方程式に関する検討、(4)水・蒸気系及び水・空気系実験データの構築と解析、(5)環状噴霧流の実験技術に関する調査、(6)基礎方程式に関する検討が3年間にわたって実施された。その結果、支配方程式の完全な多流体モデル化、三流体モデルの数値的安定性の解明、安定性に優れた解法の確立、適切性の判定、数学的に適切で物理的にも合理的な基礎方程式系の提示、液滴付着率、発生率に関する既存の構成方程式の定量的比較検討、界面せん断力、壁面摩擦、液膜厚さの理論的評価方法の提示がなされた。また、実験解析により、現状のFIDASのモデルにより、大気圧条件下の限界熱流束を精度良く予測できること、及び水・空気系環状噴霧流の液膜厚さ、液滴流量に関しても定性的に良好に予測できることが確認された。
柳生 純一; 新井 貴; 荻原 徳男; 西堂 雅博; 小池 常之
JAERI-M 93-249, 43 Pages, 1994/01
JT-60Uでは、真空容器内第一壁に黒鉛材料を使用しているが、プラズマ中の酸素不純物の低減及び低Z化のため、ボロナイゼーションを実施している。今回、ボロン化膜の特性を知るため、JT-60Uの180度対称な2箇所の上側垂直ポートにボロン化膜厚測定装置を取り付け、真空容器内にサンプルホルダーを吊り下げたのちに、ボロナイゼーションを実施し、試料に作製したボロン化膜の厚み、密度、元素組成、水素含有量をAES、断面SEM、NRAにて測定した。現在までにJT-60Uでは、ボロナイゼーションを4回、ボロン化膜の測定を3回実施している。測定結果からデカボランガスの供給口を真空容器内で分散して、ボロン化膜の均一度を高める改造を行っている。本報告書は、ボロン化膜厚測定装置の開発及びボロン化膜の評価についてまとめたものである。
日本混相流学会*; 三流体詳細熱流動解析コード検討専門委員会*
PNC TJ9565 93-001, 265 Pages, 1993/04
本研究では、三流体モデルに基づく混相流の数値解析技術の高度化を目的として、1)数値計算手法の改良、2)基礎方程式の妥当性の検討、3)構成方程式の調査・検討、4)構成方程式の理論モデルの開発、5)水・蒸気系及び水・空気系実験データの解析を実施した。その結果、支配方程式の完全な多流体モデル化、三流体モデルの数値的安定性の解明、安定性に優れた解法の確立、数学的に適切で物理的にも合理的な基礎方程式系の提示、液滴発生率に関する既存の構成方程式の定量的比較検討、界面せん断力の理論的評価方法の提示がなされた。また、実験解析により、現状のFIDASのモデルにより、大気圧条件下の限界熱流束を精度良く予測できること、及び水・空気系環状噴霧流の液膜厚さ、液滴流量に関しても定性的に良好に予測できることが確認された。
河村 和広
PNC TN8600 92-001, 86 Pages, 1992/01
米国ブラウン大学化学部Aaron Wold教授の研究室で,噴霧熱分解法を用いシリコン板上に酸化ジルコニウム膜を付ける実験を行い,膜特性を評価した。噴霧熱分解法の特徴は超音波振動で原料溶液を霧化させるため原料の揮発性に関係無く炉内へ原料を供給でき,大気圧中比較的低温(500
程度)で熱分解させることができるとともに緻密で良好な特性を持った各種の膜を作製できることである。本研究では,原料溶液としてジルコニウムアセチルアセトネートのエチルアルコール溶液を使用し,熱分解後シリコン板上で成長した非晶質膜を酸素中で焼成(800)し,結晶化させた。膜付け,焼成のプロセスを繰り返すことにより厚膜を作製した。原料中の不純物問題,均一な膜付けのための最適条件探し,膜の割れ問題,原料供給部の管閉塞など数々の問題を解決し,最高3mの膜割れの無い均質な膜を作製できた。一年間の研究生活を通して習得した事項としては,1徹底した再現性の確認,2一歩一歩研究を進めていくやりかた,3産業界のニーズをとらえた研究テーマの選定,4論文化を念頭においた実験の進め方,5研究・発表の指導法,6研究コストの認識などがあげられる。材料製造技術としては,膜付け技術を習得することによりバルク材料に無い耐熱性,耐食性をもった材料の開発,廃棄物処理法への適用などを検討できるようになり,幅広い技術分野を見渡せるようになった。また二次出張(米国原子力学会,米国材料学会)では,アクチニド回収・核変換技術開発,処分技術開発の現状を知ることができた。米国で生活して米国を内側から知れただけでなく,日本についても再認識できた。また同じ研究室にいた中国人,韓国人と接することでアジアを知るきっかけともなった。これらの経験を今後の研究開発,生活に生かしていきたいと思う。
北谷 文人; 植田 憲一*
PNC TJ8627 91-001, 376 Pages, 1991/03
自由電子レーザー(FEL)用の光共振器の特質を考慮した高耐力ミラーを開発するための基礎的研究として、レーザー用光学素子の品質測定法の開発とその応用を本研究の目的とした。また、FELの開発状況を調査するとともに、新しいFELの応用分野を提案した。代表的な成果を以下に挙げる。1)光音響法により、光学薄膜内部の多光子吸収、レーザー損傷を高感度に計測した。2)波長掃引2次元反射率分布計測法を開発し、光学薄膜の膜厚不均一性の測定感度を飛躍的に高めた。3)電子ビーム励起イオンエキシマの理論、実験的な研究を推進し、真空紫外のエキシマ発光を観測した。4)海外のFEL研究動向を調査した。5)FEL研究会を電通大で開催し、国内の研究状況を把握した。
北條 喜一
真空, 27(7), p.589 - 595, 1984/00
薄膜材料の物性や化学特性を研究する際に問題になることは、測定物の膜厚がモニターとどのくらい違うかということである。この論文においては、従来より示されている(測定物を直接測定する方法)膜厚測定法を改良し、従来困難であるとされていた数nm以下の膜厚を正確に測定できることを示し、その膜の密度を膜厚をもとに計算する方法を示した。すなわち、測定すべき膜の両側にPt-Pd又はW金属を真空蒸着し、一方向に折り曲げ、その折り曲げられた所を透過型電子顕微鏡により観察する。次に、電顕像のコントラストの違いを利用して膜厚を測定する。この方法で、約3.5nmのボロン薄膜の厚さが測定できた。さらにこの方法を利用して、スパッタリング法によって作られたボロン膜の密度を求めることができた。(P=2.40g/cm
)その結果、薄膜の密度は膜厚に依存しないことが示された。
熊倉 稔; 嘉悦 勲
Angewandte Makromolekulare Chemie, 115, p.75 - 86, 1983/00
被引用回数：5 パーセンタイル：38.39(Polymer Science)放射線低温注形重合により菌体の固定化を行った。固定化に使用したモノマーは親水性のポリエチレングリコルデメタクリレート、トビロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ポリエチレシグリコールジアクリレートで、固体化物の形状は膜状で膜厚は0.1~1.6mmであった。固定化菌体の活性は膜厚とモノマー濃度に依存して変化し、膜厚は薄いほどまたモノマー濃度も低いほど活性は高くなることが明らかになった。また、種々な多厚性物質を添加することによりさらに活性が高くなることがわかった。ミハエリス定数について膜厚および多厚性物質の添加濃度を変えて測定した結果、膜厚は薄いほど、添加物濃度は低いほど小さくなることが判明した。また固定化菌体のpHおよび熱安定性についても調べた。
中尾 泰大*; 堀口 直樹; 吉田 啓之; 金川 哲也*; 金子 暁子*; 阿部 豊*
no journal, ,
本研究では、フィルター付きベントシステムのための機器の一つである、ベンチュリースクラバーの性能評価手法の構築およびこれに必要な評価式の構築を目的として、ベンチュリースクラバー内部流動の可視化計測実験や詳細な数値解析を実施している。本報告では、放射性物質の捕集性能評価に重要な気液界面積の評価モデルの構築のため、拡大部での可視化観測およびレーザー変位計を用いた液膜厚さ計測を行った。その結果、液膜厚さが時間的に変動すること、時間平均の液膜厚さは100mのオーダーであること、および流入する空気の量が増加するに従って時間平均液膜厚さが減少することを確認した。
