| 研究課題/領域番号 |
16K17544
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| 研究機関 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 |
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研究代表者 |
伊藤 孝 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 先端基礎研究センター, 研究副主幹 (10455280)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | ミュオン / プロトン伝導 / 光誘起現象 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、プロトン伝導性酸化物に対して提唱されている赤外光誘起水素拡散促進効果を微視的な観点から検証するために、水素の擬似同位体であるミュオンを用いた実験を行う。酸化物試料にJ-PARCの大強度パルスミュオンビームを打ち込み、同期照射した赤外光に起因するミュオン拡散係数の変化をミュエスアール法により評価する。この「水素同位体」に対する実験を通して、水素そのものの運動に関する知見を得ることを最終的な目標とする。
平成29年度は、時分割赤外分光によって赤外光誘起水素拡散促進効果が確認されたとされるKTaO3について、J-PARC物質・生命科学実験施設においてパルスミュエスアール測定を行った。この際、前年度に製作したパルス赤外光源を用い、ミュオンが酸化物試料に到達する瞬間に試料に照射される赤外光の強度が最大になるように動作タイミングを調整した上でデータを取得した。測定は10ケルビンから室温までの温度範囲で行い、赤外光照射・非照射下のミュエスアールスペクトルを各温度において比較した。その結果、実験精度の範囲内において有意な差を見出すことはできなかった。これは試料に打ち込まれたミュオンの大部分が赤外光照射の影響を受けていないことを意味するが、単純に赤外光強度が不足しているために本来見えるべき変化が見えていないだけの可能性も残る。最終年度は赤外光源の出力を増強した上で、他の酸化物試料も加えて再度実験を行う予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
当初の計画に従って、酸化物試料に対し最初のパルスミュオン・赤外光同期照射実験を実施することができたが、赤外光照射効果を検出するところまでは到っていない。
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| 今後の研究の推進方策 |
赤外光源を改良して出力を増強し、プロトン伝導性酸化物における赤外光誘起水素拡散促進効果のミュエスアール法による検出を再び試みる。際立った成果が得られた場合は、研究結果を論文にまとめて発表する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由）購入を予定していた実験装置の一部について、購入時期を平成30年度に変更したため。
（使用計画）繰越分は主に赤外光出力を増強するための装置の購入に充て、平成30年度に追加配賦される予算については、当初の計画通り酸化物試料の購入などのために使用する予定である。
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