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論文

Antiferromagnetism and mixed valency in the new Kondo lattice compound Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$

Opletal, P.; Duverger-N$'e$dellec, E.*; Miliyanchuk, K.*; Malick, S.*; Hossain, Z.*; Custers, J.*

Journal of Alloys and Compounds, 927, p.166941_1 - 166941_7, 2022/12

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.166941
 被引用回数：5 パーセンタイル：29.26(Chemistry, Physical)

Single crystals of a new ternary compound Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$ were synthesized by flux method and its crystal structure and magnetic properties were studied by single crystal X-ray diffraction and magnetic susceptibility, specific heat and resistivity measurements. Ce$$_{3}$$Rh$$_{4}$$Sn$$_{7}$$ crystallizes in a new monoclinic crystal structure, space group $$P$$2$$_{1}$$m (No. 11) with Z = 2 and lattice parameters $$a$$ = 9.8708(5) ${AA}$, $$b$$ = 4.5779(3) ${AA}$; and $$c$$ = 14.2381(7) ${AA}$, $$beta$$ = 109.535(5)$$^{circ}$$, and V = 606.35(6) ${AA}$ $$^{3}$$. The structure exhibits three inequivalent Ce-sites. A striking structural motif is the tetragonal pyramid of Rh-ions surrounding the Ce2 yielding an extreme short Ce2-Rh1 spacing of $$d$$ = 2.7486(10) ${AA}$. This strong hint to mixed valent cerium behavior is supported by the entropy analysis. We argue that the Ce2-ion is in a nonmagnetic Ce$$^{3+ delta}$$ state while the other 2 Ce-sites are in a trivalent state. At low temperatures these latter become partially Kondo screened ($$T_{rm K}$$ $${approx}$$ 4 K) and order antiferromagnetic below $$T_{rm N}$$ = 2.31 K. The ordering is accompanied by a superzone gap-opening in direction of the magnetic propagation vector Q = (0, 0, l).

論文

Anisotropic thermal lattice expansion and crystallographic structure of strontium aluminide within Al-10Sr alloy as measured by in-situ neutron diffraction

Liss, K.-D.*; Harjo, S.; 川崎 卓郎; 相澤 一也; 徐 平光

Journal of Alloys and Compounds, 869, p.159232_1 - 159232_9, 2021/07

AA2020-0822.pdf:1.94MB

https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.159232
 被引用回数：7 パーセンタイル：31.78(Chemistry, Physical)

The aluminium strontium master alloy Al-10Sr has been investigated by in-situ neutron diffraction upon a heating-cooling cycle, revealing composition, crystallographic structure, lattice evolution and linear thermal expansion coefficients. Expansion of the Al matrix between (23.5 ... 26.7)$$times$$10$$^{-6}$$ K$$^{-1}$$ depends on temperature and fits well to the literature values, extrapolating to higher temperature at 800 K. Thermal expansion is highly anisotropic for tetragonal Al$$_{4}$$Sr by a factor of 1.86 with values of 20.8 and 11.1$$times$$10$$^{-6}$$ K$$^{-1}$$ in ${it a}$ and ${it c}$-axis. The even large discrepancy to the Al matrix is prone to residual intergranular phase stresses, explaining the brittleness of such composite material. Upon first heating, recovery of the initially plastically deformed materials is observed until 600 K and 700 K, for Al$$_{4}$$Sr and Al. Rietveld analysis refines the 4${it e}$ Wyckoff positions of the ${it I}$ 4/${it m m m}$ crystal structure to ${it z}$ = 0.39 revealing that local tetrahedrons are regular while local hexagons are stretched, in contrast to the literature. Its lattice parameters report to $$a_{rm I}$$ = 4.44240(48) ${AA}$, $$c_{rm I}$$ = 11.0836(15) ${AA}$ at 300 K. Furthermore, the manuscript demonstrates full technical analysis of the neutron data. Findings feed into data bases and an outlook for improving mechanical properties of Al$$_{4}$$Sr composites is given.

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：4 パーセンタイル：21.53(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

Oxygen potential and defect structure of oxygen-excess pyrochlore Ce$$_{2}$$Zr$$_{2}$$O$$_{7+x}$$

音部 治幹; 中村 彰夫; 山下 利之; 湊 和生

Journal of Physics and Chemistry of Solids, 66(2-4), p.329 - 334, 2005/02

https://doi.org/10.1016/j.jpcs.2004.07.015
 被引用回数：24 パーセンタイル：65.73(Chemistry, Multidisciplinary)

パイロクロア型ジルコニアは、原子力工学分野で、高レベル放射性廃棄物の処分形として大きな研究興味を惹いている。本研究では、パイロクロアCe$$_{2}$$Zr$$_{2}$$O$$_{7+x}$$の酸素ポテンシャル(g(O$$_{2}$$))と酸素不定比組成(x)と温度(T)の関係をemf測定法で明らかにした。また、その関係をもとに、xが既知のサンプルを作製して、その格子定数(a0)をXRD法で測定した。a0は、xの増加に伴いスムーズに減少した。これは、酸素イオンが格子中に挿入されることによって、Ce$$^{3+}$$がCe$$^{4+}$$になったためである。

論文

Addendum to $lqlq Doping-Dependent Magnetic Structure of Tb$_{1-x}$$Ca$$_{x}$$MnO$$_{3}$$ rqrq

町田 晃彦; 守友 浩*; 大山 研司*

Journal of the Physical Society of Japan, 72(5), P. 1312, 2003/05

Tb$$_{1-x}$$Ca$$_{x}$$MnO$$_{3}$$ ($$0.5 leq x leq 1.0$$) の低温における粉末中性子構造解析を行い、格子構造と磁気構造との相関について研究を行った。$$0.65 leq x leq 0.85$$ の領域において、磁気構造はCE-like型とC型反強磁性が共存している。この領域における低温での粉末回折パターンは、空間群$$Pnma$$と$$P2_{1}/m$$で表される2つのペロフスカイト構造の2相モデルで再現できる。これら2相の分率は組成に対して変化し、磁気反射強度と組成に対する変化が類似してる。これよりそれぞれの相の磁気構造を同定した。さらに構造パラメータを詳細に調べ、磁気構造との相関を考察した。

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