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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。

A specific nucleus in a substance is absorbed, converted, and the constituent elements of the substance are separated. This study aims to explore the use of common chemical compounds, direct crystalline compounds, and new physical properties. The results of the previous year showed that the residual radioactivity of the irradiated sample was reduced in the previous year, and the X-ray structural analysis magnetization measurement was carried out in the previous year. This is an evaluation of the dependence of the sub-exposure and the extraction of the results. (1)Antiferromagnetic insulator La2CuO4 was analyzed quantitatively with increased exposure to the sample. The result is that the grid number increases along the axis a and c, and the line shape increases along the axis c and c. The antiferromagnetic shift in temperature and radiation decreases simultaneously with the phase shift in excitation. The former tends to be chemically modified, La2CuO4 modified, and most of them are chemically modified. (2)X-ray structural analysis of SiC particles in the middle of the spectrum. 33R 51R 33R 51 5 At this stage, the impact of changes in computing will be clear, and new topics in the future will be uncertain. (1)(2) Measurement of AC susceptibility and specific heat at very low temperatures. In addition, the study of the composition ratio of lr and its element in the sample was carried out in parallel, and the results of the study were obtained. The possibility of nuclear transformation of the substance in the future