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中性子核変換を利用したキャリヤードープの応用による新規物性の探索

通过中子嬗变应用载流子掺杂来寻找新的物理性质

基本信息

批准号：
20654029
负责人：
山田和芳
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20654029/
关键词：
中性子核変換超伝導

项目摘要

物質中の特定の原子核に中性子を吸収させ、核変換により物質の構成元素とは異なる元素を作ることができる。本研究は、核変換によるドープ効果を利用し、通常の化学的ドーピングができない合金や化合物、あるいは単結晶への直接ドーピングを試み、新しい物性を探索することを目的としている。前年度の結果では、中性子照射量がわずかなため、中性子照射による局所構造変化と核変換ドーピング効果を分離することが困難だったので、今年度は、前年度に行った2度目の照射試料の残留放射能の低減を待ち、中性子照射量を増やした試料について、X線構造解析と磁化測定を行った。これにより中性子照射量依存性の評価と核変換ドーピング効果の抽出を試みた。(1)反強磁性絶縁体La2CuO4では、照射量を増やした試料についてさらに定量的な解析を行った。その結果、格子定数はa軸とc軸共に照射量に対し、ほぼ線形に増加し、体積増加が認められた。また反強磁性転移温度も照射量と共に低下するが、同時に相転移が急激にブロードになることがわかった。前者の傾向は化学的ドーピングとは定性的に異なっており、La2CuO4に見られる照射変化は、大部分が核変換に伴う局所環境効果であると考えられる。(2)ホウ素ドープしたSiCへの中性子照射効果をx線構造解析で調べた結果、新しい回折ピークが現れることがわかった。このピークは33Rや51Rといったc軸方向に長周期性を持つ構造から現れ、中性子照射でc軸方向の周期性が影響を受けることが明らかになった。現段階では核変換でのPドーピングによる影響かどうかは明らかでないが、今後の新しい課題が浮き彫りになった。(1)、(2)と並行してAlをドープしたSiCの超伝導特性を極低温交流磁化率及び比熱測定から明らかにした。また、上記物質と同様にB→Liへの中性子核変換によるドーピングを試みることができるため、ホウ素を含む新規超伝導体の探索を並行して行い、Ylr2B2が試料中のlrとホウ素の組成比の僅かな変化によって超伝導転移を示すことを示唆する結果を得た。これら物質が、将来の核変換ドーピングの対象物質になる可能性がある。

The specific atomic nuclei in matter are the neutral particles that are absorbed and the nuclei are replaced by the elements that are the constituent elements of matter. This study utilizes the effect of nuclear transformation and the use of conventional chemical alloys. Object, あるいは単 Crystallization へのDirect ドーピングをtrial み, 新しいphysical properties をExploration することをPurpose としている. The result of the previous year, the amount of neutral irradiation, the amount of neutral irradiation, and the bureau of neutral irradiation The effect of the structural transformation and core transformation is that the separation is difficult and the current The results of the year and the previous year include the reduction of residual radioactive energy of the 2-degree irradiation sample, the reduction of the neutral irradiation dose of the sample, and the performance of X-ray structural analysis and magnetization measurement.これによりNeutron irradiation dose dependenceのevaluationとnuclear value replacementドーピングeffectのextractionをtestみた. (1) The antiferromagnetic insulator La2CuO4 is used, and the irradiation dose is increased and the sample is analyzed quantitatively.その result, lattice fixed number, a-axis and c-axis, irradiation amount, linear increase, volume increase, and volume increase. The anti-ferromagnetic temperature change is due to the low irradiation amount and the rapid phase change at the same time. The former tend to be chemical ドーピングとは qualitative にisoなっており, La2CuO4 にSee られるirradiation change は, most of the がnuclear 変changes and companions う local environmental effects であるとtest えられる. (2) The effect of neutral irradiation of SiC neutral particles is the result of x-ray structural analysis and the new しいturned-back ピークがappears れることがわかった.このピークは33Rや51RといったLong periodic structure in the c-axis direction is shownれ, Neutron irradiation is affected by the periodicity of the direction of the c-axis, and is affected by けることが明らかになった. At this stage, the core value of the system has been changed Ming らかでないが, future の新しいproject が Floating きsculpting りになった. (1), (2) Parallel measurement of super conductive properties of SiC, ultra-low temperature alternating current magnetic susceptibility and specific heat.また、The above mentioned matter is the same as 様にB→Liへのneutral nucleus is changed to によるドーピングをtrialみることができるため、ホウ素をcontainingむExploration of new regulation superconductors The composition ratio of Ylr2B2 and Ylr2B2 in the sample Only the かな変化によってsuper伝gui転shiftをshowsすことをshows instigation and the result をgets た.これらMatterが, のnuclear 変 in the future, ドーピングの対 object matter, になるpossibilityがある.