2018 Fiscal Year Annual Research Report
Chemical states of localized Fe atoms in hydrides by in-beam Mossbauer spectroscopy
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16K05012
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
小林 義男 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (30221245)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | インビーム・メスバウアー分光 / メスバウアースペクトル / 固体水素 / イオン注入 / 入射核破砕反応 / 水素化アルミニウムリチウム / 氷 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
インビーム・メスバウアー実験を、放医研重粒子ガン治療装置HIMACの二次ビームコースSB2で行なった。58Feで富化したフェロセンをECRイオン源でイオン化し、LINAC加速器によって58Feビームを前段加速して、これをシンクロトロンに入射して核子あたり500 MeVまで再加速後、Be標的に照射して、入射核破砕反応によりメスバウアープローブ核57Mnを得た。58Feから陽子1個が剥ぎ取られた短寿命核57Mn（半減期 1.45分）を、二段の質量分析器を用いて電磁的に他の破砕片から分離して最適化した。57Mnをインビーム・メスバウアー分光スペクトロメータに導き、Pb板とAl板のエネルギー減速材を通過させ、ガスマトリックス試料に直接イオン注入した。プローブ核の停止位置は、くさび形アクリル板で微調整した。メスバウアーガンマ線の検出は、ガスフロー型平行平板電子なだれ型検出器（PPAC）を用いた。PPACをメスバウアー駆動装置に取り付け、57Mnのイオン注入をしながらメスバウアースペクトルをオンライン測定した。実験で得られたスペクトルのパラメータ（異性体シフト・四極分裂・線幅・共鳴面積強度）と密度関数計算の結果と合わせて、固体窒素中の孤立Fe原子の電子状態と化学状態を考察した。
30年度は、ヘリウム循環型クライオスタットに保持した代表的な水素化合物である水素化アルミニウムリチウム（LiAlH4）と氷を試料にインビーム・メスバウアー分光実験を行なった。並行して、最終目的である固体水素を作製するためのガスラインの設計や試料セルと熱シールドの作製を行なった。安全性の確認を確かめた後に、31年7月のビームタイムで固体水素実験を遂行する。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Chemical reactions of localized Fe atoms in ethylene and acetylene matrices at low temperatures using in-beam Mossbauer spectroscopy2018
Author(s)
Y. Kobayashi, Y. Yamada, M. K. Kubo, M. Mihara, W. Sato, J. Miyazaki, T. Nagatomo, K. Takahashi, S. Tanigawa, Y. Sato, D. Natori, M. Suzuki, J. Kobayashi, S. Sato, A. Kitagawa
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Journal Title
Hyperfine Interact.
Volume: 238
Pages: 1-9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] In-Beam Mossbauer Spectra of 57Mn Implanted into Ice2018
Author(s)
Y. Yamada, Y. Sato, Y. Kobayashi, M. Mihara, M. K. Kubo, W. Sato, J. Miyazaki, T. Nagatomo, S. Tanigawa, D. Natori, J. Kobayashi, S. Sato, A. Kitagawa
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Journal Title
Hyperfine Interact.
Volume: 238
Pages: 1-10
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Presentation] In-Beam Mossbauer Spectra of 57Mn implanted into LiAlH42019
Author(s)
Y. sato, Y. Yamada, Y. Kobayashi, M. K. Kubo, M. Mihara, W. Sato, J. Miyazaki, T. Nagataomo, T. Ando, N. Takahama, K. Some, M. Sato, S. Sato, A. Kitagawa
Organizer
"nd International Conference on Radioanalytical and Nuclear Chemistry (RANC2019)
Int'l Joint Research
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[Presentation] 窒素マトリックスにイオン注入したFe原子の化学状態2018
Author(s)
佐藤方実, 小林義男, 山田康洋, 久保謙哉, 三原基嗣, 佐藤 渉, 長友 傑, 高橋賢也, 安藤貴俊, 高濱矩子, 染佳梨子, 小林潤司, 佐藤眞二, 北川敦志
Organizer
第55回アイソトープ・放射線研究発表会
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[Presentation] CaF2に注入されたFe原子のインビーム・メスバウアースペクトル2018
Author(s)
高濱 矩子, 小林義男, 山田康洋, 久保謙哉, 三原基嗣, 佐藤 渉, 長友 傑, 高橋賢也, 安藤貴俊, 染佳梨子, 小林潤司, 佐藤眞二, 北川敦志
Organizer
第55回アイソトープ・放射線研究発表会
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[Presentation] In-Beam Mossbauer Spectra of 57Mn Implanted into Ice2018
Author(s)
Y. Yamada, Y. Sato, Y. Kobayashi, M. Mihara, M. K. Kubo, W. Sato, J. Miyazaki, T. Nagatomo, S. Tanigawa, D. Natori, J. Kobayashi, S. Sato, A. Kitagawa
Organizer
Mediterranean Conference on the Applications of the Mossbauer Effect (MECAME2018)
Int'l Joint Research / Invited
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[Presentation] In-beam Mossbauer Studies of 57Mn Implanted into CaF22018
Author(s)
Y. Kobayashi, N. Takahama, Y. Yamada, Y. Sato, M. K. Kubo, M. Mihara, W. Sato, K. Takahashi, K. Some, T. Ando, M. Sato, T. Nagatomo, J. Miyazaki, J. Kobayashi, S. Sato, and A. Kitagawa
Organizer
Mediterranean Conference on the Applications of the Mossbauer Effect (MECAME2018)
Int'l Joint Research / Invited
