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論文

Experimental determination of the topological phase diagram in Cerium monopnictides

黒田 健太*; 越智 正之*; 鈴木 博之*; 平山 元昭*; 中山 光大*; 野口 亮*; Bareille, C.*; 明比 俊太朗*; 國定 聡*; 室 隆桂之*; et al.

Physical Review Letters, 120(8), p.086402_1 - 086402_6, 2018/02

 被引用回数:18 パーセンタイル:9.9(Physics, Multidisciplinary)

We use bulk-sensitive soft X-ray angle-resolved photoemission spectroscopy and investigate bulk electronic structures of Ce monopnictides (CeX; X=P, As, Sb and Bi). By exploiting a paradigmatic study of the band structures as a function of their spin-orbit coupling (SOC), we draw the topological phase diagram of CeX and unambiguously reveal the topological phase transition from a trivial to a nontrivial regime in going from CeP to CeBi induced by the band inversion.

論文

Phase diagram of the Eu-H system at high temperatures and high hydrogen pressures

齋藤 寛之; 町田 晃彦; 松岡 岳洋*; 青木 勝敏*

Solid State Communications, 205, p.24 - 27, 2015/03

 被引用回数:4 パーセンタイル:73.73(Physics, Condensed Matter)

The phase boundary between the hydrogen rich phases EuH$$_{it{x}}$$-III and EuH$$_{it{x}}$$-IV is determined by X-ray diffraction and infrared absorption measurements. Phase IV is characterized as a high temperature phase of phase III over an investigated pressure range of 4 - 10 GPa. The transition temperature exhibits a maximum value of 550 K at 7 GPa, where the slope of the boundary switches from positive to negative.

論文

Antiferromagnetic and ferromagnetic phases of UCu$$_2$$Si$$_2$$

松田 達磨; 芳賀 芳範; 池田 修悟; Galatanu, A.; 大貫 惇睦

Physica B; Condensed Matter, 359-361, p.1069 - 1071, 2005/04

 被引用回数:3 パーセンタイル:81.78(Physics, Condensed Matter)

正方晶UCu$$_2$$Si$$_2$$の高純度単結晶育成にスズフラックス法により成功した。そして、磁化率,磁化測定を行った。その結果、温度106Kにおいて反強磁性になり、さらに100K以下において強磁性転移することを初めて明らかにした。さらに磁気特性は結晶構造に起因するとみられる極めて大きな異方性を示す。磁化容易軸はc軸で、難易軸はa軸であることを明らかにした。また飽和磁気モーメントは、1.8$$mu_{rm B}$$/Uと、ウラン化合物としては比較的大きいことも明らかにした。

論文

Phase relations of AgI under high pressure and high temperature

大高 理*; 竹部 仁*; 吉朝 朗*; 福井 宏*; 片山 芳則

Solid State Communications, 123(5), p.213 - 216, 2002/08

 被引用回数:17 パーセンタイル:35.44(Physics, Condensed Matter)

AgIの、$$alpha$$-AgI構造,岩塩構造,乱れた岩塩構造及び液体の間の相関系を調べるために、大容量高圧装置と放射光を用いたX線その場観察を、圧力6GPaまで、温度1000Kまでの高温高圧下で行った。$$alpha$$-AgI構造,不規則岩塩構造,液体の3つの相は823K,1.3GPaにある3重点で共存する。乱れた岩塩構造の融解曲線は直線で正の傾きを持つ。岩塩構造と乱れた岩塩構造の間の転移は、同じ構造の間での、幅の広いぼやけた無秩序化である。よって、乱れた岩塩構造の生成は(111)と(200)回折線の相対的な強度比の変化によって推定された。加圧にともない、岩塩構造はより高温でも安定となる。6.0GPaで岩塩構造は乱れた岩塩構造に転移することなく融解する。

論文

Phase diagram of the neodymium chloride-sodium chloride system

佐藤 忠; 小川 徹

J. Thermal Anal., 52, p.363 - 371, 1998/00

DTA及び常温におけるX線回折により、NdCl$$_{3}$$-NaCl系の状態図について検討した。共晶反応に加えて包晶反応の存在を確認し、包晶化合物が既に報告されているNa$$_{3}$$Nd$$_{5}$$Cl$$_{18}$$であることを再確認した。

論文

Thermodynamic assessment of the Fe-U,U-Zr and Fe-U-Zr systems

倉田 正輝*; 尾形 孝成*; 中村 勤也*; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 271-273, p.636 - 640, 1998/00

 被引用回数:51 パーセンタイル:9.03(Chemistry, Physical)

金属燃料と被覆管との両立性検討のために、Fe-U-Zr三元状態図の熱力学モデルを作成した。モデリングの結果、Fe$$_{0.06}$$U$$_{0.71}$$Zr$$_{0.23}$$,Fe$$_{0.3}$$U$$_{0.3}$$Zr$$_{0.4}$$の二つの金属間化合物の生成の自由エネルギーは、それぞれ-3.7~-4.3KJ/g-atom,-16~-17.5KJ/g-atomとなった。算出した化学ポテンシャル図は、923KにおけるU$$_{0.8}$$Zr$$_{0.2}$$/Fe拡散対の反応拡散経路をよく説明するものであった。

論文

The Investigation of selected Np-Zr alloys by X-ray diffraction up to 700$$^{circ}$$C

岡本 芳浩; R.G.Haire*; J.K.Gibson*; 小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 232, p.302 - 306, 1996/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:42.2(Chemistry, Physical)

Np-Zr系合金の相関係を明らかにするために、25および33at.%Npの2つの組成の合金を調製し、最高700$$^{circ}$$Cまでの温度範囲で高温X線回折測定を実施した。その結果、NpとZrの相互溶解度と中間相NpZr$$_{2}$$の高温挙動について新たな知見を得た。合金中のNpとZrの相挙動はそれぞれの純金属とほぼ同じであった。これは、U-Zr系の場合とは異なり、NpとZrが互いに溶けにくく、高温でb.c.c.構造を持った全率固溶相を形成しないことを示している。一方、中間相NpZr$$_{2}$$は約550$$^{circ}$$Cで分解し、同温度で再生成することが明らかになった。相観察から、NpZr$$_{2}$$$$gamma$$-Npおよび$$alpha$$-Zrとの固相反応によって生成したと考えられた。さらに、得られた回折データを用い、各相の格子定数の算出を試みた。その結果、600$$^{circ}$$Cにおける$$gamma$$-Np中のZrの溶解度は4at.%程度であること、NpZr$$_{2}$$の格子膨張の特徴などを明らかにした。

報告書

エチルトリクロロシランを用いたCVD-SiCの熱力学計算

中野 純一; 山田 禮司

JAERI-Research 95-045, 26 Pages, 1995/06

JAERI-Research-95-045.pdf:1.08MB

自由エネルギー最小化法に基づく化学平衡状態計算プログラムSOLGASMIX-PVを用いて、C$$_{2}$$H$$_{5}$$SiCl$$_{3}$$-H$$_{2}$$-Ar系の化学蒸着(CVD)に関して熱力学計算を行い、CVD状態図を得た。C$$_{2}$$H$$_{5}$$SiCl$$_{3}$$-H$$_{2}$$系では、$$beta$$-SiC+C、$$beta$$-SiC、$$beta$$-SiC+Si(l)、Si(l)、$$beta$$-SiC+Si(s)、およびSi(s)が蒸着する領域が存在することがわかった。C$$_{2}$$H$$_{5}$$SiCl$$_{3}$$Ar系では、$$beta$$-SiC+CおよびCが蒸着することがわかった。これらの計算結果と報告されている蒸着実験結果とを比較した結果、$$beta$$-SiC+Cが蒸着すると計算された領域において、$$beta$$-SiC+C、$$beta$$-SiC、または$$beta$$-SiC+Si(s)が蒸着することがわかった。CVDにおける最適なガスのモル比と蒸着温度に関しては、(Ar+H$$_{2}$$)/C$$_{2}$$H$$_{5}$$SiCl$$_{3}$$モル比1000~10000、Ar/H$$_{2}$$モル比0.43~0.15、蒸着温度1100~1500Kのときに、原料のSi原子は最も効率よく$$beta$$-SiCとして蒸着し、$$beta$$-SiC単相を生成することが明らかになった。

論文

Thermodynamic analysis of Zr-U and Zr-Np alloys in view of f-d interaction

小川 徹; J.K.Gibson*; R.G.Haire*; M.M.Gensini*; 赤堀 光雄

Journal of Nuclear Materials, 223, p.67 - 71, 1995/00

 被引用回数:15 パーセンタイル:19.06(Materials Science, Multidisciplinary)

アクチニド金属f状態と遷移金属のd状態の混合は金属と組成の双方に依存する。Zr-U系には$$omega$$相固溶体と見なすことのできる中間相$$delta$$が存在する。すなわちU添加により$$omega$$相が$$alpha$$相(hcp)に対して安定化される。このことはUの原子価殻とZrのd殻とが良く混合した結果、Zr-d帯の占有率が上昇したことを意味すると考えられる。Zr-Np系にも$$delta$$類似相が存在する。しかし、$$beta$$-Zrと$$gamma$$-Uとがbcc金属として良く相互固溶するのに対し、$$beta$$-Zrと$$gamma$$-Npとの相互溶解度は限られるようである。Np-Zr系の熱力学的解析の結果、Zr-Np間の相互作用がZr-U間のそれと同程度であれば、bcc領域の溶解度差曲線が固相線と交わることが明らかになった。これらの議論の基礎となるU-4d遷移金属合金化の系統的挙動についても論じた。

論文

Investigation of the Pu-U phase diagram

岡本 芳浩; 前多 厚; 鈴木 康文; 大道 敏彦

Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.372 - 374, 1994/00

 被引用回数:13 パーセンタイル:29.73

アクチノイド合金系において重要なPu-U合金状態図について研究を行った。Pu-U状態図にはEllingerらによる報告があるが、最近熱力学データとの不整合が指摘されている。本研究ではPu-U合金を調製し示差熱分析を行った。その結果、固相の転移点についてはEllingerらの報告とほぼ一致した。一方、固相線温度は高く、液相線温度は低い値が得られた。すなわち、この系の固相線と液相線の幅は今まで考えられていたよりもかなり狭いことを示した。得られたデータについてギブス自由エネルギー最小化コード「ChemSage」を用いて解析したところ、液相において大きな負の剰余自由エネルギーを示した。

論文

Thermodynamic properties and multiphase diffusion paths of the ternary system U-Zr-N

小川 徹; 赤堀 光雄

Journal of Alloys and Compounds, 213-214, p.173 - 177, 1994/00

 被引用回数:8 パーセンタイル:41.4

TRU消滅処理に関する研究開発のなかでアクチナイド合金系への関心が復活してきている。U-Zr合金系は過去もっとも良く調べられているアクチナイド合金系の一つであるが、熱力学的性質についてはより正確な把握が必要である。ここではU-Zr-N三元系の相平衡と多相拡散経路の検討を通じて、このU-Zr合金の熱力学的性質を明らかにした。中間相$$delta$$(デルタ)の相安定性に及ぼす窒素の効果など、熱力学的解析は実験結果を良く再現するものであった。

論文

Neptunium-iron phase diagram

J.K.Gibson*; R.G.Haire*; E.C.Beahm*; M.M.Gensini*; 前多 厚; 小川 徹

Journal of Nuclear Materials, 211, p.215 - 222, 1994/00

 被引用回数:9 パーセンタイル:35(Materials Science, Multidisciplinary)

Np-Fe合金系の相関係を示差熱分析法によって明らかにした。状態図を実験結果、正則溶体モデル計算、並びにU-Fe,Pu-Fe状態図との比較に基づいて作成した。Np-Fe系状態図は、二つの金属間化合物NpFe$$_{2}$$及びNp$$_{6}$$Feと、二つの共晶反応とによって特徴づけられる。

論文

Alloying behaviour among U, Np, Pu and Am predicted with the Brewer valence-bond model

小川 徹

Journal of Alloys and Compounds, 194, p.1 - 7, 1993/00

 被引用回数:29 パーセンタイル:12.28(Chemistry, Physical)

Brewer原子価結合モデルは金属原子の相互作用の大きさを評価することができる。同モデルをアクチニド元素間の合金化挙動予測に用いた。その結果、液体、bcc,fcc相を含む二元合金状態図を正しく予測できることを見出した。また、U-Am,Np-Am系に関する最近の実験結果も良く説明できた。唯一の例外はU-Pu系であって、実験的に求められた固相線・液相線を説明するには、かなり大きな負の相互作用項を仮定せざるを得ない。U-Pu-Am及びNp-Pu-Am三元系についての予測もあわせて行った。

論文

On the randomness of a transverse field for the Ising model

横田 光史

Physics Letters A, 171, p.134 - 136, 1992/11

 被引用回数:9 パーセンタイル:39.59(Physics, Multidisciplinary)

横磁場中のイジング模型に対して、横磁場の方向のランダムさは、系の熱力学的性質を変えないことを示した。以前に見つけられている基底状態の相図における不連続は、平均場近似による見せかけのものであることを示した。

論文

Thermochemical modelling of U-Zr alloys

小川 徹; 岩井 孝

J. Less-Common Met., 170, p.101 - 108, 1991/00

U-Zr合金の熱力学的性質を状態図解析から推定した。熱力学的性質はRedlich-Kister型のパラメータを用いてモデル化した。モデルによって再計算した状態図は実測と良く一致した。また、最近の蒸気圧測定結果とも良く一致するものであった。同合金系に存在する中間相の$$delta$$相は$$omega$$相固溶体と仮定することにより、その安定領域を良く再現できることを示した。

論文

Phase diagram for the infinite-range transverse Ising spin-glass model

横田 光史

Physical Review B, 40(13), p.9321 - 9323, 1989/11

 被引用回数:17 パーセンタイル:28.89(Materials Science, Multidisciplinary)

横磁場中の無限レンジイジングスピングラス模型に対する相図をペア近似で求めた。横磁場が小さい時、転移温度は横磁場の増加につれて少し上昇する。これは、スピングラスにおいて重要な役割をはたす反作用場が量子効果によって減少するためと考えられる。横磁場の大きさが大きいときには量子的ゆらぎによって系は常磁性にとどまる。

報告書

状態図ならびに幾つかの緩い境界条件からの合金の熱力学的性質の推定

小川 徹; 岩井 孝

JAERI-M 89-063, 46 Pages, 1989/05

JAERI-M-89-063.pdf:1.1MB

状態図ならびに幾つかの緩い境界条件に基づいて、合金系の熱力学的性質を予測するための一連のプログラムを作成した。ここで、「緩い境界条件」としては、断片的な熱力学的データ、さらには種々の理論に基づく仮説などを含めることができる。プログラム「TOHSG」は、実測状態図上で採取した平衡関係と、これら「緩い境界条件」とから、原子間相互作用に関するn個のパラメータを未知数とする、m個の連立方程式(m$$>$$n)を作成し、そのチェビシェフ解を求める。また、得られたパラメータを用いて、合金の熱力学的性質を算出する。パラメータは、さらに2つのプログラム「TOGAP」、「TOCOMP」に入力して状態図を再計算することにより、その妥当性を検証することができる。ここでは、応用例として、U-Zr系の解析結果を示した。また、「TOHSG」のプログラムリストならびに入力出力ガイドを付した。

論文

金属燃料の熱力学特性の理論的評価

小川 徹; 岩井 孝

FBR金属燃料サイクルの成立性評価、金属燃料挙動解析コードの開発、その2; 簡易解析コードの改良・検証と詳細解析コードの基本設計、電力中央研究所報告, p.232 - 244, 1989/00

状態図ならびに幾つかの境界条件に基づいて合金系の熱力学的特性を理論的に推足するための手法を開発し、一連のプログラムを作成した。ここでは断片的な熱力学データ、さらに種々の理論に基づく仮説などを含めることができる。モデルでは、液体型合金の熱力学的特性をRedlich-kister型の表式によってとらえ、相互作用パラメータを導入して各成分元素の部分モル自由エネルギーを表す。このモデルを用いてU-Zr系合金の熱力学諸量を推定した。本報告は、昭和63年度原研-電中研共同研究として原研が担当し実施した研究成果であり、金属燃料の照射挙動解析に関する電中研、原研等の共同研究報告書に含まれるものである。

報告書

化学蒸着SiCの熱力学計算

湊 和生; 福田 幸朔; 井川 勝市

JAERI-M 85-043, 27 Pages, 1985/03

JAERI-M-85-043.pdf:0.9MB

自由エネルギー最小化法に基づく計算コードSOLGASMIX-PVを用いて、CH$$_{3}$$SiCle$$_{3}$$-H$$_{2}$$-Ar系の熱力学計算を行ない、CVD-状態図を得た。条件により、$$beta$$-SiC、$$beta$$-SiC+C(S)、$$beta$$-SiC+Si(S)、$$beta$$-SiC+Si(l)、Si(S)、Si(l)、またはC(S)が蒸着する領域があることがわかった。また、CH$$_{3}$$SiCle$$_{3}$$-H$$_{2}$$-Ar系では、$$beta$$-SiC+C(S)またはC(S)が蒸着することがわかった。これらの計算結果と報告されている蒸着実験結果とを比較した結果、$$beta$$-SiCが蒸着すると予測された領域の高温部(約2000K以上)で$$beta$$-SiC+C(S)が、低温部(約1700K以下)で$$beta$$-SiC+Si(S)がそれぞれ蒸着しており、SiCの蒸着機構を考察する上で重要な結果を得た。

論文

Quasi-static D-E hysteresis loops on SC(NH$$_{2}$$)$$_{2}$$ and SC(ND$$_{2}$$)$$_{2}$$ at the phase transition regions

幡野 純*; 久米 信幸*; 久保田 賢司*; 塚本 桓世*; 二馬 秀夫*; 下司 和男

Japanese Journal of Applied Physics, 24(SUPPL.24-2), p.844 - 846, 1985/00

SC(NH$$_{2}$$)$$_{2}$$およびSC(ND$$_{2}$$)$$_{2}$$結晶に、0.1~10$$^{2}$$kVm$$^{-}$$$$^{1}$$s$$^{-}$$$$^{1}$$の間の種々の印加速度で電場を加え、誘電履歴曲線を観測した。この結果から、電場-温度平面内での相図を得た。SC(NH$$_{2}$$)$$_{2}$$,SC(ND$$_{2}$$)$$_{2}$$の不整合相は、共に約2MVm$$^{-}$$$$^{1}$$の印加電場で消失する。また、強誘電相-不整合相の転移点は電場の印加速度によって大きく変わり、格子欠陥によるdiscommensurationのピン止め効果がはたらいているものと考えられる。

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