2020 Fiscal Year Research-status Report
陽電子消滅と第一原理計算を併用した電子運動量分布解析で調べるガス元素-空孔複合体
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20K03902
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
薮内 敦 京都大学, 複合原子力科学研究所, 助教 (90551367)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 原子空孔 / 欠陥複合体 / 陽電子消滅 / 第一原理計算 / 陽電子寿命 / 電子運動量 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
タングステン中の単空孔の陽電子寿命計算値は200 ps程度と報告されている。ところが、水中での電子線照射により空孔を導入したタングステンからは170 ps程度の陽電子寿命が観測されており、空孔-不純物複合体の存在が示唆された。陽電子寿命の計算を行ったところ、単空孔にH原子が2個結合した構造の欠陥（V-2H）や、単空孔にC原子、N原子、もしくはO原子が1個結合した構造の欠陥（V-C、V-N、V-O）はいずれも170 ps程度の陽電子寿命を持つことが示された。一方で、陽電子の消滅相手の電子の運動量分布を計算したところ、それらの電子運動量分布には違いが見出され、陽電子消滅ガンマ線のエネルギー分光測定を行うことで欠陥種を同定できる可能性が示された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
タングステン中で孤立単空孔よりも短い陽電子寿命を持ついくつかの空孔-不純物複合体について、その最安定構造とそこでの陽電子寿命、消滅相手の電子の運動量分布の計算を行った。陽電子寿命では差異のない構造の欠陥でも電子運動量分布では差異が見られることが示された。
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| Strategy for Future Research Activity |
第一原理計算からは陽電子の消滅相手の電子の運動量分布を解析することで欠陥種を同定できる可能性が示された。今後は陽電子消滅ガンマ線のエネルギー分光測定から電子運動量分布を解析し、計算結果との比較を行う。まずは先行研究を参考にガンマ線エネルギー分光スペクトルのバックグラウンド低減処理手法を確立する。
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