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論文

First-principles study on segregation energy and embrittling potency of hydrogen in Ni$$Sigma$$5(012) tilt grain boundary

山口 正剛; 志賀 基之; 蕪木 英雄

Journal of the Physical Society of Japan, 73(2), p.441 - 449, 2004/02

 被引用回数:15 パーセンタイル:35.45(Physics, Multidisciplinary)

水素を含むニッケル$$Sigma$$5(012)傾角粒界と(012)表面の電子構造を、フルポテンシャル補強平面波法を用いて計算した。そして、水素が粒界/表面にあるとき、固体内部にあるときの結合エネルギーを計算した。Ni(111)表面に水素があるときの結合エネルギーも計算し、実験と比較したところよく一致した。水素が$$Sigma$$5(012)粒界/表面にあるときと、固体内部にあるときのエネルギー差を計算してそれを粒界/表面偏析エネルギーとし、2つの偏析エネルギーの差を脆化能(embrittling potency)として計算した。水素の偏析するサイトは全エネルギーの最小化から求めた。結果として、水素原子はバルク内部よりも$$Sigma$$5粒界にいる方が約0.3eV/H安定であり、$$Sigma$$5粒界よりもその破面である(012)表面にいる方が、さらに約0.3-0.4eV/H安定であることがわかった。粒界空孔が余分なNi原子で占有された場合、粒界エネルギーが約10%増加するが、その場合も計算を行った。この場合、粒界偏析エネルギーは減少して偏析が起こりにくくなることがわかった。加えて、水素原子が粒界,表面,バルク中にあるときのゼロ点振動エネルギーの計算も行ったが、結果はすべて0.12-0.16eV/Hの範囲に収まった。そのため、粒界/表面偏析エネルギーや脆化能に対するゼロ点振動エネルギーの影響は小さいと考えられる。

論文

Consideration of the thermodynamic and magnetic properties of NaCl-type uranium, neptunium, and plutonium compounds

荒井 康夫; 大道 敏彦

Journal of Solid State Chemistry, 115(1), p.66 - 70, 1995/02

 被引用回数:1 パーセンタイル:92.97(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

NaCl型のウラン、ネプツニウム及びプルトニウム化合物の熱力学的並びに磁気的性質について、原子結合の観点から一考察を加えた。はじめに、ポーリングの関係式を用いて格子定数の値から結合次数を求め、そこから結合電子数を求めた。次に、原子の全価電子数から結合電子数を差し引くことにより非結合電子数を決定した。ウラン化合物について結合電子密度と結合エネルギーの文献値の間に良好な直線関係が存在することを見出した。一方、非結合電子数と有効磁気モーメントの関係は、f電子数をベースにしたL-Sカップリングモデルからの計算結果との類似がみとめられ、そこから化合物中のアクチナイドの原子価を評価した。

報告書

Dynamic behaviors of fragments ejected from the surface of carbon materials by laser ablation

依田 修; 宮下 敦巳; 大柳 孝純*; 村上 浩一*

JAERI-M 92-173, 27 Pages, 1992/10

JAERI-M-92-173.pdf:1.22MB

レーザープラズマをX線源として用いた実験室規模時間分解X線吸収分光装置を作製した。この装置の使用主目的は、100eV~3keVのエネルギー範囲で、プロセス中の種々の物質のX線吸収微細構造を観測することである。金をターゲットに用いた時、300eV以下のエネルギー範囲で最も強いX線が発生し、パルス当り10$$^{16}$$光子の強度が得られた。分光器のエネルギー分解能は5$$times$$10$$^{-3}$$であった。炭素棒とC$$_{60}$$粉末を圧縮したペレットのレーザーアブレーションによって表面から飛び出したフラグメントの動的挙動を観測した。フラグメントの主成分はクラスター、中性原子及びイオンで速度は$$<$$1.4$$times$$10$$^{4}$$m/s(クラスター)及び$$>$$2$$times$$10$$^{4}$$m/s(原子、イオン)と評価された。弱いアブレーションではC$$_{60}$$分子がペレットから分解せずに飛び出す。XPSの結果から、ペレット表面の組織変化が示唆され、SEMの結果から、表面散乱模型で説明できる周期構造が見い出された。

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