準安定原子線を用いた高感度脱離反応計測

• 研究課題/領域番号: 23656580
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 核融合学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 山内 泰 独立行政法人物質・材料研究機構, 先端的共通技術部門極限計測ユニット, グループリーダー (80354356)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2011年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: プラズマ・壁相互作用 / 表面脱離 / 準安定原子 / ヘリウム / 飛行時間計測 / チョッパー / パルスビーム / 水素 / 脱離計測 / パルス

研究概要

将来のエネルギー源であるプラズマ核融合炉技術において、燃料の水素の炉内分布あるいは摩耗しにくい炉の特性を確保するには、炉壁表面で起きる反応の解明が重要である。なかでも、反応生成物あるいは吸着種の高感度同定が不可欠であることから、吸着種の脱離計測を高感度で行うために、準安定原子線をパルス化する技術を研究・開発した。まず、長寿命の励起状態にある準安定原子線を放電により高強度で発生する技術、原子線強度を保つために中空円筒状にN/S極を３組配置した６極磁子を用いる技術を開発した。さらに、原子線をパルス化する、音叉を使った機械的な原子線断続技術を確立した。

研究成果

• [雑誌論文] グラフェンの電子スピン状態解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山内泰
  • 雑誌名: パリティー 巻: 29 ページ: 32-33
• [雑誌論文] Fully Alignment-Specified O2 Chemisorption on Vicinal Si(100) (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Kurahashi, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: J. Chem. Phys 巻: 140 号: 3 ページ: 31102-1
  • DOI: 10.1063/1.4862055
  • 査読あり
• [雑誌論文] Significant variation of surface spin polarization through group IV atom (C Si Ge Sn) adsorption on Fe3O4(100) (2014)
  • 著者名/発表者名: X. Sun, S. D. Li, B. Wang, M. Kurahashi, P. Andrew, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Phys. Chem. Chem. Phys. 巻: 16 号: 1 ページ: 95-102
  • DOI: 10.1039/c3cp53272k
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin Behavior in a Quarter Rotation of the Magnetic Field (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Kuwahara, Y. Yamauchi, P. Andrew
  • 雑誌名: J. Korean Phys. Soc 巻: 62 号: 9 ページ: 1286-1290
  • DOI: 10.3938/jkps.62.1286
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin polarization study of graphene on the Ni(111) surface by density functional theory calculations with a semiempirical long-range dispersion correction (2013)
  • 著者名/発表者名: X. Sun, S Entani, Y. Yamauchi, P. Andrew, M. Kurahashi
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 114 号: 14 ページ: 143713-1
  • DOI: 10.1063/1.4824186
  • 査読あり
• [雑誌論文] teric effect in O2 sticking on Al(111): preference for parallel geometry (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Kurahashi, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 110 号: 24 ページ: 246102-14
  • DOI: 10.1103/physrevlett.110.246102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin polarization of single-layer graphene epitaxially growon on Ni(111) thin film (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Entani, M. Kurahashi, X. Sun, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Carbon 巻: (in press) ページ: 134-139
  • DOI: 10.1016/j.carbon.2013.04.077
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of O2 adsorbed on Cu(100): A spin-polarized metastable He beam study (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kurahashi, X. Sun, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86 号: 24
  • DOI: 10.1103/physrevb.86.245421
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Impurity in Dicharge Gas on High γ Properties of Newly Developed CeSrO Films for Novel Plasma Display Panel (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro YAMAUCHI, FUKUI, HONDA, OKAFUJI, SAKAI, Yasushi YAMAUCHI
  • 雑誌名: IEICE Transactios on Electronics 巻: E955-C ページ: 1761-1768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic Structure and Spin Polarization of Metal (Mn Fe Cu) Phthalocyanines on an Fe(100) Surface by First-Principles Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Sun, B. Wang, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 号: 35 ページ: 18752-18758
  • DOI: 10.1021/jp304361n
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin Splitting in a Nickel Phthalocyanine Molecule on an Fe(100) Surface by First-principles Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Sun, B. Wang, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 号: 20 ページ: 10976-10981
  • DOI: 10.1021/jp300315e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of a positive spin polarization at the (111) surface of magnetite (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Pratt, M. Kurahashi, X. Sun, D. Gilks and Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 85 号: 18
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.180409
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in Ionization Potentials of MgO and CaO Films upon Heating in Air and Vacuum Investigated by Metastable De-excitation Spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Yoshino, Y. Morita, T. Nagatomi, M. Terauchi, T. Tsujita, Y. Doi, T. Nakayama, Y. Yamauchi, M. Nishitani, M. Kitagawa, Y. Yamauchi, Y. Takai
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 259 ページ: 135-141
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.07.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Huge steric effects in surface oxidation of Si(100) (2012)
  • 著者名/発表者名: Mitsunori Kurahashi, Yasushi Yauauchi
  • 雑誌名: Physical Review B (rapid communication) 巻: 85 号: 16 ページ: 1613021-1613024
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.161302
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Geometric and Electronic Structure of Xe-adsorbed Fe(001) Surface by First-Principles Calculations (2012)
  • 著者名/発表者名: X. Sun, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: CHEMICAL PHYSICS LETTERS 巻: 512 号: 1-3 ページ: 99-103
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2011.07.026
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy-level alignment at the Alq3/Fe3O4(001) interface (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Pratt, L. Dune, X. Sun. M. Kurahashi. Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.3677768
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Impurity in Discharge Gas on High γ Properties of Newly Developed CeSrO Film for Novel Plasma Display Panel (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuhiro YAMAUCHI, FUKUI, HONDA, OKAFUJI, SAKAI, Yasuhiro YAMAUCHI, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Electronics 巻: E95.C 号: 11 ページ: 1761-1768
  • DOI: 10.1587/transele.E95.C.1761
  • NAID: 10031142820
  • ISSN: 0916-8524, 1745-1353
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin polarization of the Si(111)-7x7 surface: A study with a spin-polarized metastable helium atom beam (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kurahashi, A. Pratt, Y. Yamauchi
  • 雑誌名: Surface science 巻: 605 号: 5-6 ページ: 612-615
  • DOI: 10.1016/j.susc.2010.12.027
  • 査読あり
• [雑誌論文] Firstprinciples calculations of Xe-adsorbed Pd(111) and Cu(111) surfaces with an empirical correction of van der Waals interactions (2011)
  • 著者名/発表者名: Xia SUN, YAMAUCHI Yasushi
  • 雑誌名: JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 巻: 110 号: 10 ページ: 1037011-1037016
  • DOI: 10.1063/1.3660425
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adsorbate-induced spin-polarization enhancement of Fe3O4(0 0 1) (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Pratt, M. Kurahashi, X. Sun, Y.Yamauchi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 44 号: 6 ページ: 640101-640105
  • DOI: 10.1088/0022-3727/44/6/064010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin-dependent low energy 4He+ion scattering from nonmagnetic surfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Suzuki, Y.Yamauchi, S.Hishita
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 107 号: 17 ページ: 1761011-1761015
  • DOI: 10.1103/physrevlett.107.176101
  • 査読あり
• [学会発表] 低速準安定ヘリウム原子のパルスビーム技術開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内泰, 倉橋光紀, 鈴木拓
  • 学会等名: プラズマ・核融合学会第28回年会
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 2011-11-23
• [学会発表] 低速準安定ヘリウム原子線のパルス化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山内泰, 倉橋光紀, 鈴木拓
  • 学会等名: 72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形
  • 年月日: 2011-09-01
• [産業財産権] オゾンビーム発生装置 (2012)
  • 発明者名: 山内泰/プラットアンドリュー/倉橋光紀
  • 権利者名: 独立行政法人物質材料研究機構
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2012-132445
  • 出願年月日: 2012-06-12