東北大学研究者紹介

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オカダ　ジユンペイ

岡田　純平

Junpei Okada

所属

国際放射光イノベーション・スマート研究センター　放射光次世代計測科学連携研究部門

職名

特任教授（研究）

学位

博士（工学）（東京大学）
修士（工学）（東京大学）

researchmap

https://researchmap.jp/7000017801

J-GLOBAL ID

201601016184566963

経歴 6

2025年4月～継続中

東北大学国際イノベーション・スマート研究センター　特任教授
2015年10月～ 2025年3月

東北大学　金属材料研究所　准教授
2012年9月～ 2016年3月

国立研究開発法人科学技術振興機構　さきがけ研究者
2008年4月～ 2015年9月

宇宙航空研究開発機構　宇宙科学研究所　助教
2004年10月～ 2008年3月

東京大学　大学院新領域創成科学研究科　特任助教
2003年4月～ 2004年9月

理化学研究所　播磨研究所石川X線干渉光学研究室　基礎科学特別研究員

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学歴 3

東京大学　大学院工学系研究科　材料工学専攻

1998年4月～ 2003年3月
京都大学　工学部　物理工学科材料工学専攻

1994年4月～ 1998年3月
私立ヴィアトール学園洛星高等学校

1990年4月～ 1993年3月

委員歴 1

日本結晶成長学会　理事（総務委員会）

2019年4月～ 2022年3月

所属学協会 4

マイクログラヴィティ応用学会
日本結晶成長学会
日本物理学会
日本金属学会

研究キーワード 3

液体急冷
高温融体
静電浮遊

研究分野 1

ナノテク・材料 / 無機材料、物性 /

受賞 1

第3回関博雄記念賞

2015年10月1日　公益財団法人関記念財団

論文 91

Phase relation between supercooled liquid and amorphous silicon 査読有り

Junpei T. Okada, Patrick H.L. Sit, Ryo Ishikawa, Takehiko Ishikawa, Jinfan Chen, Koji S. Nakayama, Kensaku Maeda, Yoshihiko Yokoyama, Yuki Watanabe, Paul François Paradis, Yasuhiro Watanabe, Susumu Nanao, Yuichi Ikuhara, Kaoru Kimura, Satoshi Uda

Applied Physics Letters　116　(9)　2020年3月2日

DOI： 10.1063/1.5129059 　

ISSN：0003-6951
Visualizing the Mixed Bonding Properties of Liquid Boron with High-Resolution X-Ray Compton Scattering 査読有り

J. T. Okada, P. H. -L. Sit, Y. Watanabe, B. Barbiellini, T. Ishikawa, Y. J. Wang, M. Itou, Y. Sakurai, A. Bansil, R. Ishikawa, M. Hamaishi, P. -F. Paradis, K. Kimura, T. Ishikawa, S. Nanao

PHYSICAL REVIEW LETTERS　114　(17)　177401　2015年4月

DOI： 10.1103/PhysRevLett.114.177401 　

ISSN：0031-9007

eISSN：1079-7114
Persistence of Covalent Bonding in Liquid Silicon Probed by Inelastic X-Ray Scattering 査読有り

J. T. Okada, P. H. -L. Sit, Y. Watanabe, Y. J. Wang, B. Barbiellini, T. Ishikawa, M. Itou, Y. Sakurai, A. Bansil, R. Ishikawa, M. Hamaishi, T. Masaki, P. -F. Paradis, K. Kimura, T. Ishikawa, S. Nanao

PHYSICAL REVIEW LETTERS　108　(6)　067402　2012年2月

DOI： 10.1103/PhysRevLett.108.067402 　

ISSN：0031-9007
Evidence of the fine pseudogap at the fermi level in Al-based quasicrystals 査読有り

J. T. Okada, T. Ekino, Y. Yokoyama, T. Takasaki, Y. Watanabe, S. Nanao

JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　76　(3)　033707　2007年3月

DOI： 10.1143/JPSJ.76.033707 　

ISSN：0031-9015
Atomic and Electronic Structure in MgO–SiO₂

Yuta Shuseki, Shinji Kohara, Tomoaki Kaneko, Keitaro Sodeyama, Yohei Onodera, Chihiro Koyama, Atsunobu Masuno, Shunta Sasaki, Shohei Hatano, Motoki Shiga, Ippei Obayashi, Yasuaki Hiraoka, Junpei T. Okada, Akitoshi Mizuno, Yuki Watanabe, Yui Nakata, Koji Ohara, Motohiko Murakami, Matthew G. Tucker, Marshall T. McDonnell, Hirohisa Oda, Takehiko Ishikawa

The Journal of Physical Chemistry A　2024年1月18日
出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)
DOI： 10.1021/acs.jpca.3c05561 　

ISSN：1089-5639

eISSN：1520-5215
Heteroepitaxial fabrication of binary colloidal crystals by a balance of interparticle interaction and lattice spacing

Jun Nozawa, Satoshi Uda, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Hiromasa Niinomi, Junpei Okada

Journal of Colloid and Interface Science　608　873-881　2022年2月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.jcis.2021.10.041 　

ISSN：0021-9797
Heteroepitaxial Growth of Colloidal Crystals: Dependence of the Growth Mode on the Interparticle Interactions and Lattice Spacing

Jun Nozawa, Satoshi Uda, Hiromasa Niinomi, Junpei Okada, Kozo Fujiwara

Journal of Physical Chemistry Letters　6995-7000　2022年

DOI： 10.1021/acs.jpclett.2c01707 　

eISSN：1948-7185
Chiral Optical Force Generated by a Superchiral Near-Field of a Plasmonic Triangle Trimer as Origin of Giant Bias in Chiral Nucleation: A Simulation Study

Hiromasa Niinomi, Teruki Sugiyama, An-Chieh Cheng, Miho Tagawa, Toru Ujihara, Hiroshi Y. Yoshikawa, Ryuzo Kawamura, Jun Nozawa, Junpei T. Okada, Satoshi Uda

JOURNAL OF PHYSICAL CHEMISTRY C　125　(11)　6209-6221　2021年3月

DOI： 10.1021/acs.jpcc.0c11109 　

ISSN：1932-7447

eISSN：1932-7455
Very sharp diffraction peak in nonglass-forming liquid with the formation of distorted tetraclusters

Chihiro Koyama, Shuta Tahara, Shinji Kohara, Yohei Onodera, Didrik R. Småbråten, Sverre M. Selbach, Jaakko Akola, Takehiko Ishikawa, Atsunobu Masuno, Akitoshi Mizuno, Junpei T. Okada, Yuki Watanabe, Yui Nakata, Koji Ohara, Haruka Tamaru, Hirohisa Oda, Ippei Obayashi, Yasuyuki Hiraoka, Osami Sakata

NPG Asia Materials　12　(1)　2020年12月
出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC
DOI： 10.1038/s41427-020-0220-0 　

ISSN：1884-4049

eISSN：1884-4057

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<title>Abstract</title>Understanding the liquid structure provides information that is crucial to uncovering the nature of the glass-liquid transition. We apply an aerodynamic levitation technique and high-energy X-rays to liquid (<italic>l</italic>)-Er₂O₃ to discover its structure. The sample densities are measured by electrostatic levitation at the International Space Station. Liquid Er₂O₃ displays a very sharp diffraction peak (principal peak). Applying a combined reverse Monte Carlo – molecular dynamics approach, the simulations produce an Er–O coordination number of 6.1, which is comparable to that of another nonglass-forming liquid, <italic>l</italic>-ZrO₂. The atomic structure of <italic>l</italic>-Er₂O₃ comprises distorted OEr₄ tetraclusters in nearly linear arrangements, as manifested by a prominent peak observed at ~180° in the Er–O–Er bond angle distribution. This structural feature gives rise to long periodicity corresponding to the sharp principal peak in the X-ray diffraction data. A persistent homology analysis suggests that <italic>l</italic>-Er₂O₃ is homologically similar to the crystalline phase. Moreover, electronic structure calculations show that <italic>l</italic>-Er₂O₃ has a modest band gap of 0.6 eV that is significantly reduced from the crystalline phase due to the tetracluster distortions. The estimated viscosity is very low above the melting point for <italic>l</italic>-ZrO₂, and the material can be described as an extremely fragile liquid.
Densities of liquid Re, Os, and Ir, and their temperature dependence measured by an electrostatic levitator

Takehiko Ishikawa, Chihiro Koyama, Paul-François Paradis, Junpei T. Okada, Yui Nakata, Yuki Watanabe

International Journal of Refractory Metals and Hard Materials　92　105305-105305　2020年11月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.ijrmhm.2020.105305 　

ISSN：0263-4368
Search for the boron quasicrystal by first-principle-calculation

Takahiro Takahashi, Koichi Kitahara, Yukari Katsura, Junpei Okada, Yu-ichiro Matsushita, Kaoru Kimura

Solid State Sciences　108　106377-106377　2020年10月
出版者・発行元： Elsevier BV
DOI： 10.1016/j.solidstatesciences.2020.106377 　

ISSN：1293-2558
High-Density Liquid Water at a Water–Ice Interface

Hiromasa Niinomi, Tomoya Yamazaki, Hiroki Nada, Tetsuya Hama, Akira Kouchi, Junpei T. Okada, Jun Nozawa, Satoshi Uda, Yuki Kimura

The Journal of Physical Chemistry Letters　11　(16)　6779-6784　2020年8月20日
出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)
DOI： 10.1021/acs.jpclett.0c01907 　

ISSN：1948-7185

eISSN：1948-7185
Plasmonic Manipulation of Sodium Chlorate Chiral Crystallization: Directed Chirality Transfer via Contact-Induced Polymorphic Transformation and Formation of Liquid Precursor

Hiromasa Niinomi, Teruki Sugiyama, Miho Tagawa, Toru Ujihara, Takashige Omatsu, Katsuhiko Miyamoto, Hiroshi Y. Yoshikawa, Ryuzo Kawamura, Jun Nozawa, Junpei T. Okada, Satoshi Uda

Crystal Growth & Design　20　(8)　5493-5507　2020年8月5日
出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)
DOI： 10.1021/acs.cgd.0c00693 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Accurate Synchrotron Hard X-ray Diffraction Measurements on High-Temperature Liquid Oxides 査読有り

K. Ohara, Y. Onodera, S. Kohara, C. Koyama, A. Masuno, A. Mizuno, J. T. Okada, S. Tahara, Y. Watanabe, H. Oda, Y. Nakata, H. Tamaru, T. Ishikawa, O. Sakata

Int. J. Microgravity Sci. Appl.　37　(2)　370202–1-370202–7　2020年4月

DOI： 10.15011/jasma.37.2.370202 　

ISSN：0915-3616

eISSN：2188-9783
Effects of solution flow on the growth of colloidal crystals 査読有り

Jun Nozawa*, Satoshi Uda, Guo Suxia, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Hiromasa Niinomi, Junpei Okada

Langmuir　in press　(16)　4324-4331　2020年4月

DOI： 10.1021/acs.langmuir.0c00335 　

ISSN：0743-7463
Growth and One-Dimensional Heteroepitaxy of Binary Colloidal Crystals 査読有り

Jun Nozawa*, Satoshi Uda,, Akiko Toyotama,, Junpei Yamanaka, Hiromasa Niinomi, Junpei Okada

Crystal Growth and Design　in press　2020年3月
Secondary phase formation by liquid immiscibility in Ca3Ta(Ga1−xAlx)3Si2O14 melt 査読有り

Yuki Honda, Hiromasa Niinomi, Jun Nozawa, Junpei Okada, Satoshi Uda

Journal of Crystal Growth　522　117-124　2019年9月

DOI： 10.1016/j.jcrysgro.2019.06.022 　
In Situ Microscopic Observation on Surface Kinetics in Optical Trapping-Induced Crystal Growth: Step Formation, Wetting Transition, and Nonclassical Growth 査読有り

Hiromasa Niinomi, Teruki Sugiyama, Toru Ujihara, Suxia Guo, Jun Nozawa, Junpei Okada, Takashige Omatsu, Satoshi Uda

Crystal Growth & Design　19　(7)　4138-4150　2019年7月

DOI： 10.1021/acs.cgd.9b00600 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Effect of Substrate on Nucleation Rate of Two-Dimensional Colloidal Crystals 査読有り

Suxia Guo, Jun Nozawa, Masashi Mizukami, Kazue Kurihara, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Hiromasa Niinomi, Junpei Okada, Satoshi Uda

Crystal Growth and Design　19　(6)　3215-3221　2019年6月5日

DOI： 10.1021/acs.cgd.9b00069 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Kink Distance and Binding Energy of Colloidal Crystals 査読有り

Jun Nozawa, Satoshi Uda, Suxia Guo, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Naoki Ihara, Junpei Okada

Crystal Growth & Design　18　(10)　6078-6083　2018年10月3日

DOI： 10.1021/acs.cgd.8b00942 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Step Kinetics Dependent on the Kink Generation Mechanism in Colloidal Crystal Growth 査読有り

Jun Nozawa, Satoshi Uda, Suxia Guo, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Junpei Okada, Haruhiko Koizumi

Crystal Growth & Design　18　(5)　2948-2955　2018年5月2日

DOI： 10.1021/acs.cgd.8b00063 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Thermophysical Properties of Zr-O Liquid Alloys Measured by Electrostatic Levitation 査読有り

Ohishi Yuji, Kondo Toshiki, Ishikawa Takehiko, Okada Junpei T, Watanabe Yuki, Muta Hiroaki, Kurosaki Ken, Yamanaka Shinsuke

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　35　(1)　2018年

DOI： 10.15011//jasma.35.350105 　

ISSN：0915-3616
Crystallization Technique of High-Quality Protein Crystals Controlling Surface Free Energy 査読有り

Haruhiko Koizumi, Satoshi Uda, Katsuo Tsukamoto, Masaru Tachibana, Kenichi Kojima, Junpei Okada, Jun Nozawa

CRYSTAL GROWTH & DESIGN　17　(12)　6712-6718　2017年12月

DOI： 10.1021/acs.cgd.7b01315 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Heterogeneous Nucleation of Colloidal Crystals on a Glass Substrate with Depletion Attraction 査読有り

Suxia Guo, Jun Nozawa, Sumeng Hu, Haruhiko Koizumi, Junpei Okada, Satoshi Uda

LANGMUIR　33　(40)　10543-10549　2017年10月

DOI： 10.1021/acs.langmuir.7b01906 　

ISSN：0743-7463
Measurement of spectral emissivity and constant pressure heat capacity of liquid platinum with an electrostatic levitator 査読有り

Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe

JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS　112　7-12　2017年9月

DOI： 10.1016/j.jct.2017.04.006 　

ISSN：0021-9614

eISSN：1096-3626
Effect of an External Electric Field on the Kinetics of Dislocation-Free Growth of Tetragonal Hen Egg White Lysozyme Crystals 査読有り

Haruhiko Koizumi, Satoshi Uda, Kozo Fujiwara, Junpei Okada, Jun Nozawa

CRYSTALS　7　(6)　2017年6月

DOI： 10.3390/cryst7060170 　

ISSN：2073-4352
無容器浮遊法を用いたガラスおよび高温融液の構造と物性

水野章敏, 増野敦信, 岡田純平, 石川毅彦

セラミックス　52　(5)　349-351　2017年5月
Two-Dimensional Nucleation on the Terrace of Colloidal Crystals with Added Polymers 査読有り

Jun Nozawa, Satoshi Uda, Suxia Guo, Sumeng Hu, Akiko Toyotama, Junpei Yamanaka, Junpei Okada, Haruhiko Koizumi

LANGMUIR　33　(13)　3262-3269　2017年4月

DOI： 10.1021/acs.langmuir.6b04532 　

ISSN：0743-7463
Physical properties of molten core materials: Zr-Ni and Zr-Cr alloys measured by electrostatic levitation 査読有り

Yuji Ohishi, Toshiki Kondo, Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Yuki Watanabe, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Shinsuke Yamanaka

JOURNAL OF NUCLEAR MATERIALS　485　129-136　2017年3月

DOI： 10.1016/j.jnucmat.2016.12.002 　

ISSN：0022-3115

eISSN：1873-4820
コロイド結晶における2次元核形成過程

野澤純, 郭素霞, 胡素梦, 豊玉彰子, 山中淳平, 小泉晴比古, 岡田純平, 宇田聡

日本結晶成長学会誌　44　(2)　96-102　2017年
出版者・発行元：日本結晶成長学会
DOI： 10.19009/jjacg.44.2_96 　

ISSN：2188-7268

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<p> The two-dimensional (2D) nucleation is the predominant growth mechanisms for colloidal crystals whose particle interaction is attractive. The colloidal crystallization in the attractive system has recently been regarded as a promising method to fabricate varieties of complex nano-structures possessing innovative functionality. In the present study, polymers are added to a colloidal suspension to generate a depletion attractive force, and the detailed 2D nucleation process on the terrace of the colloidal crystals is investigated. We first measured the nucleation rate at various area fractions of particles on the terrace, φ_area. In situ observations at single-particle resolution enable us to measure the steady-state homogeneous 2D nucleation rate, J, and the critical size of nuclei, r^*, and the relationship between them and φ_area is found to agree well with classical nucleation theory (CNT). The step free energy, γ, derived from the nucleation theory is found to vary according to the strength of attraction, which is tuned by the concentration of the polymer as a depletant.</p>
Emissivity Measurements of Molten Metals with an Electrostatic Levitator 査読有り

Ishikawa Takehiko, Okada Junpei T, Paradis Paul-Francois, Watanabe Yuki

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　34　(3)　2017年

DOI： 10.15011//jasma.34.340305 　

ISSN：0915-3616
Spectral emissivity and constant pressure heat capacity of molten nickel and rhodium measured by spectrometers combined with an electrostatic levitator 査読有り

Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe

JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS　103　107-114　2016年12月

DOI： 10.1016/j.jct.2016.08.012 　

ISSN：0021-9614

eISSN：1096-3626
Synchrotron X-ray Scattering Measurements of Disordered Materials 査読有り

Shinji Kohara, Koji Ohara, Hiroo Tajiri, Chulho Song, Osami Sakata, Takeshi Usuki, Yasuhiko Benino, Akitoshi Mizuno, Atsunobu Masuno, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Shinya Hosokawa

ZEITSCHRIFT FUR PHYSIKALISCHE CHEMIE-INTERNATIONAL JOURNAL OF RESEARCH IN PHYSICAL CHEMISTRY & CHEMICAL PHYSICS　230　(3)　339-368　2016年3月

DOI： 10.1515/zpch-2015-0654 　

ISSN：0942-9352
Thermophysical properties of molten core materials: Zr-Fe alloys measured by electrostatic levitation 査読有り

Yuji Ohishi, Hiroaki Muta, Ken Kurosaki, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Yuki Watanabe, Shinsuke Yamanaka

JOURNAL OF NUCLEAR SCIENCE AND TECHNOLOGY　53　(12)　1943-1950　2016年

DOI： 10.1080/00223131.2016.1174626 　

ISSN：0022-3131

eISSN：1881-1248
Non-Contact Measurement of Thermophysical Properties of Fe, Fe-C, and Fe-C-Mn Alloys in Solid, Supercooled, and Stable Liquid Phases 査読有り

Sangho Jeon, Dong-Hee Kang, Shin Hwan Kang, Shin Eon Kang, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Sooheyong Lee, Geun Woo Lee

ISIJ INTERNATIONAL　56　(4)　719-722　2016年

DOI： 10.2355/isijinternational.ISIJINT-2015-526 　

ISSN：0915-1559

eISSN：1347-5460
FT-IR emissivity measurements of Nb melt using an electrostatic levitation furnace 査読有り

K. Sakata, Y. Watanabe, J. T. Okada, M. V. Kumar, P. -F. Paradis, T. Ishikawa

JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS　91　116-120　2015年12月

DOI： 10.1016/j.jct.2015.07.030 　

ISSN：0021-9614

eISSN：1096-3626
Overview of the Electrostatic Levitation Furnace (ELF) for the International Space Station (ISS) 査読有り

Tamaru Haruka, Ishikawa Takehiko, Okada Junpei T, Nakamura Yasuhiro, Ohkuma Hayato, Yukizono Satoshi, Sakai Yumiko, Takada Tetsuya

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　32　(1)　2015年

ISSN：0915-3616
Surface Tension and Viscosity Measurement of highly Viscous Melts using a Sample Rotation 査読有り

Ishikawa Takehiko, Okada Junpei, Paradis Paul-Francois, Watanabe Yuki, Watanabe Masahito

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　32　(1)　2015年

ISSN：0915-3616
Thermophysical Property Measurements of Oxide Melts at High Temperature by Electrostatic Levitation Furnace on the ISS 査読有り

Ishikawa Takehiko, Okada Junpei T, Watanebe Yuki, Tamaru Haruka, Nakamura Yasuhiro

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　32　(4)　2015年

DOI： 10.15011/ijmsa.32.320410 　

ISSN：0915-3616
Results of Microgravity Experiments Using the Balloon Operated Vehicle with a New Drag-Free Control Method 査読有り

Kikuchi Masao, Ishikawa Takehiko, Yamamoto Shin, Sawai Shujiro, Maru Yusuke, Sakai Shinichiro, Bando Nobutaka, Shimizu Shigehito, Kobayashi Hiroaki, Yoshimitsu Tetsuo, Kan Yuji, Mizushima Takanari, Fukuyama Seijiro, Okada Junpei, Yoda Shinichi, Fuke Hideyuki, Kakehashi Yuya, Hashimoto Tatsuaki

INTERNATIONAL JOURNAL OF MICROGRAVITY SCIENCE AND APPLICATION　32　(2)　2015年

DOI： 10.15011/ijmsa.32.320211 　

ISSN：0915-3616

eISSN：2188-9783
Atomic and electronic structures of an extremely fragile liquid 査読有り

Shinji Kohara, Jaakko Akola, Leonid Patrikeev, Matti Ropo, Koji Ohara, Masayoshi Itou, Akihiko Fujiwara, Jumpei Yahiro, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Akitoshi Mizuno, Atsunobu Masuno, Yasuhiro Watanabe, Takeshi Usuki

NATURE COMMUNICATIONS　5　5892　2014年12月

DOI： 10.1038/ncomms6892 　

ISSN：2041-1723
Surface tension measurement using sample rotation combined with electrostatic levitation 査読有り

Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe, Malahalli Vijaya Kumar, Masahito Watanabe

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　53　(12)　126601　2014年12月

DOI： 10.7567/JJAP.53.126601 　

ISSN：0021-4922

eISSN：1347-4065
Thermoelectric Properties of Al-Ga-Pd-Re Icosahedral Quasicrystals 査読有り

Y. Takagiwa, T. Kamimura, J. T. Okada, K. Kimura

MATERIALS TRANSACTIONS　55　(8)　1226-1231　2014年8月

DOI： 10.2320/matertrans.E-M2014825 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
Density measurement of glass and liquid CaAl2O4 using a pressurized electrostatic levitator 査読有り

Malahalli Vijaya Kumar, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe

MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY　25　(8)　085301　2014年8月

DOI： 10.1088/0957-0233/25/8/085301 　

ISSN：0957-0233

eISSN：1361-6501
Thermophysical Properties of Platinum Group Metals in their Liquid Undercooled and Superheated Phases Measurements in the liquid state, including the undercooled region, over wide temperature ranges with an electrostatic levitator 査読有り

Paul-Francois Paradis, Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada

JOHNSON MATTHEY TECHNOLOGY REVIEW　58　(3)　124-136　2014年7月

DOI： 10.1595/147106714X682355 　

eISSN：2056-5135
Nanosized Nucleus-Supercooled Liquid Interfacial Free Energy and Thermophysical Properties of Early and Late Transition Liquid Metals 査読有り

Dong-Hee Kang, Sangho Jeon, Hanbyeol Yoo, Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Geun Woo Lee

CRYSTAL GROWTH & DESIGN　14　(3)　1103-1109　2014年3月

DOI： 10.1021/cg401597p 　

ISSN：1528-7483

eISSN：1528-7505
Materials properties measurements and particle beam interactions studies using electrostatic levitation 査読有り

Paul-Francois Paradis, Takehiko Ishikawa, Geun-Woo Lee, Dirk Holland-Moritz, Juergen Brillo, Won-Kyu Rhim, Junpei T. Okada

MATERIALS SCIENCE & ENGINEERING R-REPORTS　76　1-53　2014年2月

DOI： 10.1016/j.mser.2013.12.001 　

ISSN：0927-796X

eISSN：1879-212X
Thermal and optical properties of glass and crystalline phases formed in the binary R2O3-Al2O3 (R = La-Lu and Y) system 査読有り

Malahalli Vijaya Kumar, Takehiko Ishikawa, B. Basavalingu, Junpei T. Okada, Yuki Watanabe

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　113　(19)　193503　2013年5月

DOI： 10.1063/1.4805536 　

ISSN：0021-8979
Microstructure and Magnetic Properties of Metastable RFeO3 (R: Rare-earth element) Formed from Undercooled Melt 査読有り

Malahalli Vijaya Kumar, Kazuhiko Kuribayashi, Jianding Yu, Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa

JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY　96　(3)　995-1002　2013年3月

DOI： 10.1111/jace.12127 　

ISSN：0002-7820

eISSN：1551-2916
Electrostatic levitation furnace experiment for "Kibo" on the international space station

Tetsuhito Fuse, Yasuhiro Nakamura, Keiji Murakami, Koichi Shibasaki, Haruka Tamaru, Hayato Ohkuma, Satoshi Yukizono, Takehiko Ishikawa, Junpei Okada, Tetsuya Takada, Vumiko Sakai, Tatsuya Arai, Naoki Fujino

Proceedings of the International Astronautical Congress, IAC　1　758-762　2013年
出版者・発行元： International Astronautical Federation, IAF
ISSN：0074-1795
Electrostatic levitation furnace for the international space station

Keiji Murakami, Naokiyo Koshikawa, Koichi Shibasaki, Takehiko Ishikawa, Junpei Okada, Tai Nakamura, Yukiko Yamaura, Tatsuya Arai, Naoki Fujino, Tetsuya Takada

Advances in the Astronautical Sciences　146　705-708　2013年

ISSN：0065-3438
Two-dimensional time-resolved X-ray diffraction study of liquid/solid fraction and solid particle size in Fe-C binary system with an electrostatic levitator furnace 査読有り

M. Yonemura, J. Okada, Y. Watanabe, T. Ishikawa, S. Nanao, T. Shobu, H. Toyokawa

Journal of Physics: Conference Series　425　(9)　2013年

DOI： 10.1088/1742-6596/425/9/092004 　

ISSN：1742-6596 1742-6588
ELECTROSTATIC LEVITATION FURNACE FOR THE INTERNATIONAL SPACE STATION 査読有り

Murakami Keiji, Koshikawa Naokiyo, Shibasaki Koichi, Ishikawa Takehiko, Okada Junpei, Nakamura Tai, Yamaura Yukiko, Arai Tatsuya, Fujino Naoki, Takada Tetsuya

SPACE FOR OUR FUTURE　146　705-708　2013年

ISSN：1081-6003
Viscosity of molten Mo, Ta, Os, Re, and W measured by electrostatic levitation 査読有り

Takehiko Ishikawa, Paul-François Paradis, Junpei T. Okada, Malahalli Vijaya Kumar, Yuki Watanabe

Journal of Chemical Thermodynamics　65　1-6　2013年

DOI： 10.1016/j.jct.2013.05.036 　

ISSN：0021-9614 1096-3626
Spectral emissivity measurements of liquid refractory metals by spectrometers combined with an electrostatic levitator 査読有り

Takehiko Ishikawa, Yusuke Ito, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe, Tadahiko Masaki

MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY　23　(12)　125602　2012年12月

DOI： 10.1088/0957-0233/23/12/125602 　

ISSN：0957-0233

eISSN：1361-6501
Real-time x-ray diffraction of metastable phases during solidification from the undercooled LuFeO3 melt by two-dimensional detector at 1 kHz 査読有り

Kumar Malahalli Vijaya, Kuribayashi K, Nagashio K, Ishikawa T, Okada J, Yu J, Yoda S, Katayama Y

APPLIED PHYSICS LETTERS　100　(19)　2012年5月7日

DOI： 10.1063/1.4712124 　

ISSN：0003-6951
Two-Dimensional Time-Resolved X-ray Diffraction Study of Liquid/solid Fraction in Fe-C Binary System with an Electrostatic Levitator Furnace 査読有り

Yonemura Mitsuharu, Okada Junpei, Watanabe Yasuhiro, Ishikawa Takehiko, Nanao Susumu, Shobu Takahisa, Shiro Ayumi, Fujishiro Tomoyuki, Toyokawa Hidenori

CHINESE JOURNAL OF PHYSICS　50　(2)　243-255　2012年4月

ISSN：0577-9073
Viscosity measurements of molten refractory metals using an electrostatic levitator 査読有り

Takehiko Ishikawa, Paul-Francois Paradis, Junpei T. Okada, Yuki Watanabe

MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY　23　(2)　025305　2012年2月

DOI： 10.1088/0957-0233/23/2/025305 　

ISSN：0957-0233

eISSN：1361-6501
Supercooling of Homogeneous Liquid Phase of Liquid Metals and Alloys -Poor Supercooling around the Eutectic Composition of Liquid Ni-Nb System- 査読有り

Toshio Itami, Junpei Okada, Yuki Watanabe, Takehiko Ishikawa, Shinichi Yoda

JOURNAL OF THE JAPAN INSTITUTE OF METALS　75　(12)　690-696　2011年12月

DOI： 10.2320/jinstmet.75.690 　

ISSN：0021-4876

eISSN：1880-6880
Thermophysical Property Measurements of High Temperature Melts Using an Electrostatic Levitation Method 査読有り

Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Paul-Francois Paradis, Yuki Watanabe

JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　50　(11)　11RD03　2011年11月

DOI： 10.1143/JJAP.50.11RD03 　

ISSN：0021-4922
Thermoelectric Properties of the Narrow-Gap Intermetallic Compound Ga2Ru: Effect of Re Substitution for Ru Atoms 査読有り

Yoshiki Takagiwa, Junpei Tamura Okada, Kaoru Kimura

JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS　40　(5)　1067-1072　2011年5月

DOI： 10.1007/s11664-011-1543-y 　

ISSN：0361-5235
Atomic Dynamics in Extreme Environments via Inelastic X-Ray Scattering at SPring-8 査読有り

Alfred Q.R. Baron, Masanori Inui, Ejii Ohtani, Hiroshi Fukui, Shinya Hosokawa, Tadahiko Masaki, Daisuke Ishikawa, Takeshi Sakai, Junpei T. Okada, Satoshi Tsutsui, Hiroshi Uchiyama

Synchrotron Radiation News　23　(6)　17-25　2010年12月

DOI： 10.1080/08940886.2010.531678 　

ISSN：0894-0886

eISSN：1931-7344
Composition dependence of thermoelectric properties of binary narrow-gap Ga67-xRu33+x compound 査読有り

Y. Takagiwa, J. T. Okada, K. Kimura

JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS　507　(2)　364-369　2010年10月

DOI： 10.1016/j.jallcom.2010.07.204 　

ISSN：0925-8388
Supercooling of Homogeneous Liquid Phase of Liquid Metals and Alloys -Poor Supercooling around the Eutectic Composition of Liquid Ni-Nb System- 査読有り

Itami Toshio, Okada Junpei, Watanabe Yuki, Ishikawa Takehiko, Yoda Shinichi

MATERIALS TRANSACTIONS　51　(9)　1510-1515　2010年9月

DOI： 10.2320/matertrans.MAW201025 　

ISSN：1345-9678
Thermoelectric Properties of Icosahedral Al-Pd-(Mn or Re) Quasicrystals: Improvement of the ZT Value by Ga Substitution for Al Atoms 査読有り

Yoshiki Takagiwa, Takahiko Kamimura, Junpei Tamura Okada, Kaoru Kimura

JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS　39　(9)　1885-1889　2010年9月

DOI： 10.1007/s11664-009-1065-z 　

ISSN：0361-5235
Surface tension and viscosity of molten vanadium measured with an electrostatic levitation furnace 査読有り

Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Yuki Watanabe, Paul-Francois Paradis

JOURNAL OF CHEMICAL THERMODYNAMICS　42　(7)　856-859　2010年7月

DOI： 10.1016/j.jct.2010.02.008 　

ISSN：0021-9614
Thermoelectric Properties of Binary Semiconducting Intermetallic Compounds Al2Ru and Ga2Ru Synthesized by Spark Plasma Sintering Process 査読有り

Yoshiki Takagiwa, Yuka Matsubayashi, Akitoshi Suzumura, Junpei Tamura Okada, Kaoru Kimura

MATERIALS TRANSACTIONS　51　(5)　988-993　2010年5月

DOI： 10.2320/matertrans.E-M2010807 　

ISSN：1345-9678

eISSN：1347-5320
Viscosity of liquid boron 査読有り

Junpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Yuki Watanabe, Paul-Francois Paradis, Yasuhiro Watanabe, Kaoru Kimura

PHYSICAL REVIEW B　81　(14)　140201　2010年4月

DOI： 10.1103/PhysRevB.81.140201 　

ISSN：1098-0121
Volume and enthalpy relaxation in Zr55Cu30Ni5Al10 bulk metallic glass

O. Haruyama, Y. Nakayama, R. Wada, H. Tokunaga, J. Okada, T. Ishikawa, Y. Yokoyama

ACTA MATERIALIA　58　(5)　1829-1836　2010年3月

DOI： 10.1016/j.actamat.2009.11.025 　

ISSN：1359-6454

eISSN：1873-2453
Thermophysical Property Measurements of Liquid Gadolinium by Containerless Methods 査読有り

T. Ishikawa, J. T. Okada, P. -F. Paradis, Y. Watanabe

INTERNATIONAL JOURNAL OF THERMOPHYSICS　31　(2)　388-398　2010年2月

DOI： 10.1007/s10765-010-0721-0 　

ISSN：0195-928X
Noncontact thermophysical property measurement of liquid cerium by electrostatic levitation 査読有り

Jianqiang Li, Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Yuki Watanabe, Jianding Yu, Shinichi Yoda, Zhangfu Yuan

JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH　24　(7)　2449-2452　2009年7月

DOI： 10.1557/JMR.2009.0278 　

ISSN：0884-2914
Volume and viscosity of Zr-Cu-Al glass-forming liquid alloys 査読有り

Yoshihiko Yokoyama, Takehiko Ishikawa, Junpei T. Okada, Yasuhiro Watanabe, Susumu Nanao, Akihisa Inoue

JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS　355　(4-5)　317-322　2009年2月

DOI： 10.1016/j.jnoncrysol.2008.11.013 　

ISSN：0022-3093
Thermoelectric performance of Al-Pd-Mn quasicrystals: comparison with (1/1,2/1-)AlPdMnSi approximants and improvement by Ga substitution for Al 査読有り

Yoshiki Takagiwa, Takahiko Kamimura, Sizuka Hosoi, Junpei Tamura Okada, Kaoru Kimura

ZEITSCHRIFT FUR KRISTALLOGRAPHIE　224　(1-2)　21-25　2009年

DOI： 10.1524/zkri.2009.1061 　

ISSN：0044-2968
Thermoelectric properties of Al-Pd-Re quasicrystal sintered by Spark Plasma Sintering (SPS): effect of improvement of microstructure 査読有り

Yoshiki Takagiwa, Takahiko Kamimura, Sizuka Hosoi, Junpei Tamura Okada, Kaoru Kimura

ZEITSCHRIFT FUR KRISTALLOGRAPHIE　224　(1-2)　79-83　2009年

DOI： 10.1524/zkri.2009.1080 　

ISSN：0044-2968
Thermoelectric properties of polygrained icosahedral Al(71-x)Ga(x)Pd(20)Mn(9) (x=0,2,3,4) quasicrystals 査読有り

Y. Takagiwa, T. Kamimura, S. Hosoi, J. T. Okada, K. Kimura

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　104　(7)　073721　2008年10月

DOI： 10.1063/1.2990772 　

ISSN：0021-8979
Structural vacancies in Al-Pd-Mn quasicrystal and its (1/1,2/1)-AlPdMnSi approximant crystals: Positron lifetime studies 査読有り

Y. Takagiwa, J. T. Okada, K. Kimura, H. Kitahata, Y. Matsushita, I. Kanazawa

PHILOSOPHICAL MAGAZINE　88　(13-15)　1929-1934　2008年

DOI： 10.1080/14786430701793911 　

ISSN：1478-6435
HAADF-STEM study of B-Mg-Ru approximant crystals 査読有り

Y. Miyazaki, J. T. Okada, E. Abe, K. Kimura

PHILOSOPHICAL MAGAZINE　88　(13-15)　1935-1940　2008年

DOI： 10.1080/14786430802339382 　

ISSN：1478-6435
High-resolution inelastic X-ray scattering measurements of an Al72Pd20Mn8 alloy above the melting point

J. T. Okada, M. Inui, D. Ishikawa, S. Tsutsui, A. Q.R. Baron, K. Matsuda, Y. Yokoyama, Y. Watanabe, T. Ishikawa, S. Nanao

Journal of Non-Crystalline Solids　353　(32-40)　3174-3176　2007年10月15日

DOI： 10.1016/j.jnoncrysol.2007.05.072 　

ISSN：0022-3093
Improvement of thermoelectric properties of icosahedral AlPdRe quasicrystals by Fe substitution for Re 査読有り

Junpei T. Okada, Takehito Hamamatsu, Shizuka Hosoi, Tomohiro Nagata, Kaoru Kimura, Kazuhiro Kirihara

JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　101　(10)　103702　2007年5月

DOI： 10.1063/1.2716212 　

ISSN：0021-8979

eISSN：1089-7550
静電浮遊法とX 線非弾性散乱法を用いた液体シリコンの原子ダイナミクスの観察 (Liquid structure and transport properties of high temperature metallic Melts)

正木匡彦, 石川毅彦, 岡田純平, 古池紀之

宇宙航空研究開発機構研究開発報告　6　25-29　2007年3月
出版者・発行元：宇宙航空研究開発機構
DOI： 10.2322/tastj.12.Ph_25 　

ISSN：1349-1113

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高温融体内の原子の運動に関する実験的な知見は,融体の熱物性と構造の関係を理解する上で極めて重要である.我々は,高温融液の原子ダイナミクスの観察を目的として非弾性X 線散乱用の小型の静電浮遊装置を開発し,融点および過冷却液体シリコンの動的構造因子を測定した.本装置を用いることにより液体シリコンのフォノンピークが明瞭に観察され,その分散関係が明らかになった.
アルミ系正20面体準結晶の熱電材料としての可能性

岡田純平, 木村薫

日本結晶学会誌　49　(1)　85-89　2007年2月27日
出版者・発行元： The Crystallographic Society of Japan
DOI： 10.5940/jcrsj.49.85 　

ISSN：0369-4585

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The thermoelectric properties of icosahedral AlPdRe quasicrystals obtained by replacing Re with transition metals have been studied in according with the guiding principle of Weakly Bonded Rigid Heavy Clusters (WBRHCs) . The dimensionless figure of merit (ZT) was increased 2.6 times from 0.08 to 0.21 by Fe substitution for Re in the icosahedral AIPdRe quasicrystals. It is then possible to improve the thermoelectric performance of i-AlPdRe by searching over a wider range of composition, including the addition of a fourth element or fourth and fifth elements.
Compact electrostatic levitator for diffraction measurements with a two axis diffractometer and a laboratory x-ray source 査読有り

Tadahiko Masaki, Takehiko Ishikawa, Paul-Francois Paradis, Shinichi Yoda, Junpei T. Okada, Yasuhiro Watanabe, Susumu Nanao, Akiko Ishikura, Kensuke Higuchi, Akitoshi Mizuno, Masato Watanabe, Shinji Kohara

REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　78　(2)　026102　2007年2月

DOI： 10.1063/1.2435590 　

ISSN：0034-6748

eISSN：1089-7623
New approximant crystals of decagonal B-Mg-Ru quasicrystal 査読有り

Y. Miyazaki, J. T. Okada, K. Kimura

PHILOSOPHICAL MAGAZINE　87　(18-21)　2701-2706　2007年

DOI： 10.1080/14786430701361446 　

ISSN：1478-6435
Thermophysical properties of the melts of AlPdMn icosahedral quasicrystal 査読有り

R. Ishikawa, T. Ishikawa, J. T. Okada, T. Maski, Y. Watanabe, S. Nanao

PHILOSOPHICAL MAGAZINE　87　(18-21)　2965-2971　2007年

DOI： 10.1080/14786430701361347 　

ISSN：1478-6435
Dynamics in the melt of an icosahedral Al72Pd20Mn8 quasicrystal 査読有り

J. T. Okada, M. Inui, D. Ishikawa, A. Q. R. Baron, K. Matsuda, S. Tsutsui, Y. Watanabe, S. Nanao, T. Ishikawa

JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER　18　(49)　L613-L618　2006年12月

DOI： 10.1088/0953-8984/18/49/L03 　

ISSN：0953-8984
A Compton scattering study on the Hume-Rothery mechanism of AlCu-TM (TM : transition metal) quasicrystals 査読有り

J. T. Okada, Y. Sakurai, Y. Watanabe, R. Ishikawa, Y. Yokoyama, N. Hiraoka, M. Itou, S. Nanao

JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER　18　(31)　7203-7208　2006年8月

DOI： 10.1088/0953-8984/18/31/015 　

ISSN：0953-8984
Thermoelectric properties of icosahedral cluster solids - Metallic-covalent bonding conversion and weakly bonded rigid heavy clusters 査読有り

Kimura Kaoru, Okada Junpei T, Kim Hongki, Hamamatsu Takehito, Nagata Tomobiro, Kirihara Kazuhiro

Materials and Technologies For Direct Thermal-To-Electric Energy Conversion　886　231-+　2006年

ISSN：0272-9172
Electron momentum distribution of icosahedral Cd84Yb16 studied by Compton scattering 査読有り

JT Okada, Y Watanabe, S Nanao, R Tamura, S Takeuchi, Y Yokoyama, N Hiraoka, M Itou, Y Sakurai

PHYSICAL REVIEW B　68　(13)　132204　2003年10月

DOI： 10.1103/PhysRevB.68.1322204 　

ISSN：1098-0121
Resonant fluorescence emission of MnK beta in quasicrystals 査読有り

Y Watanabe, JT Okada, H Shoji, S Nanao

JOURNAL OF ALLOYS AND COMPOUNDS　342　(1-2)　422-426　2002年8月

DOI： 10.1016/S0925-8388(02)00853-8 　

ISSN：0925-8388
Observation of a pseudogap in alpha-AlMnSi by break-junction tunneling spectroscopy 査読有り

JT Okada, T Ekino, T Takasaki, Y Yokoyama, Y Watanabe, H Fujii, S Nanao

JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS　312-14　513-516　2002年

DOI： 10.1016/S0022-3093(02)01734-9 　

ISSN：0022-3093
Electron momentum distribution of decagonal Al72Ni12Co16 studied by Compton scattering 査読有り

JT Okada, Y Watanabe, Y Yokoyama, N Hiraoka, M Itou, Y Sakurai, S Nanao

JOURNAL OF PHYSICS-CONDENSED MATTER　14　(2)　L43-L48　2002年1月

DOI： 10.1088/0953-8984/14/2/102 　

ISSN：0953-8984

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MISC 59

液体Siの超過冷却状態において生じる準安定相間の一次相転移—A First-Order Phase Transition between Metastable Phases Occurring in the Supercooled Liquid Si

岡田純平

日本物理学会誌 = Butsuri　78　(2)　85-90　2023年2月
出版者・発行元：日本物理学会
ISSN： 0029-0181
同素体の化学(3)高校では習わないホウ素とケイ素の同素体 : 液体Bと液体Siの性質

岡田純平

化学と教育 = Chemistry & education　70　(9)　口絵28,442-445　2022年
出版者・発行元：日本化学会
ISSN： 0386-2151
ホウ素融体のコンプトン散乱測定－高温融体の結合の可視化ー

岡田純平, 石川毅彦, 木村薫

SPring-8 / SACLA 利用者情報　2015年11月
融けたホウ素は金属なのか？

岡田純平, 石川毅彦, 木村薫

化学　70　(10)　12-16　2015年10月
出版者・発行元：化学同人
ISSN： 0451-1964
液体ホウ素は半導体だった－宇宙実験技術を活用した物性測定―

岡田純平, 石川毅彦

ISASニュース－宇宙科学の最前線ー　2015年8月
新しいドラッグフリー制御法による気球運転乗り物を用いた微小重力実験の結果

KIKUCHI Masao, ISHIKAWA Takehiko, YAMAMOTO Shin, SAWAI Shujiro, MARU Yusuke, SAKAI Shinichiro, BANDO Nobutaka, SHIMIZU Shigehito, KOBAYASHI Hiroaki, YOSHIMITSU Tetsuo, KAN Yuji, MIZUSHIMA Takanari, FUKUYAMA Seijiro, OKADA Junpei, YODA Shinichi, FUKE Hideyuki, KAKEHASHI Yuya, HASHIMOTO Tatsuaki

International Journal of Microgravity Science and Application (Web)　32　(2)　2015年

ISSN： 2188-9783
気球を利用した微小重力実験のための,一軸制御型機体システムの開発と飛行実験結果

丸祐介, 石川毅彦, 坂東信尚, 澤井秀次郎, 清水成人, 坂井真一郎, 吉光徹雄, 小林弘明, 菊池政雄, 山本信, 福山誠二郎, 岡田純平, 菅勇志, 梯友哉, 福家英之, 伊藤琢博, 水島隆成, 江口光

日本航空宇宙学会論文集　63　(6)　2015年

ISSN： 1344-6460
F115 静電浮遊法を用いた高温融体の輻射率測定

石川毅彦, 岡田純平, 渡邊勇基

熱工学コンファレンス講演論文集　2014　"F115-1"-"F115-2"　2014年11月8日
出版者・発行元：一般社団法人日本機械学会

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Emissivity data is important for the temperature measurement using pyrometer when the sample is processed without container. A spectral emissivity measurement system combined with an electrostatic levitator was developed for high temperature melts. The radiation intensity from a high temperature sample was measured with a multichannel photo spectrometer (MCPD) over the 700 nm to 1000 nm spectral range while a Fourier Transform Infrared Spectrometer (FTIR) measured the radiation over the 1.1μm to 6μm intervals. These spectrometers were calibrated with a black body radiation furnace so that the spectral hemispherical emissivity can be calculated. The experimental results of molten zirconium and niobium are presented.
大気球を利用した微小重力燃焼実験（実験結果）

石川毅彦, 菊池政雄, 山本信, 澤井秀次郎, 丸祐介, 坂井真一郎, 坂東信尚, 清水成人, 吉光徹雄, 小林弘明, 菅勇志, 水島隆成, 福山誠二郎, 岡田純平, 伊藤琢博, 梯友哉, 福家英之, 橋本樹明, Ishikawa Takehiko, Kikuchi Masao, Yamamoto Shin, Sawai Shujiro, Maru Yusuke, Sakai Shin-ichiro, Bando Nobutaka, Shimizu Shigehito, Yoshimitsu Tetsuo, Kobayashi Hiroaki, Kan Yuushi, Mizushima Takanari, Fukuyama Seijiro, Okada Junpei, Ito Takahiro, Kakehashi Yuya, Fuke Hideyuki, Hashimoto Tatsuaki

大気球シンポジウム: 平成26年度 = Balloon Symposium: 2014　2014年11月
出版者・発行元：宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所（JAXA)(ISAS)

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大気球シンポジウム平成26年度（2014年11月6-7日. 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所 (JAXA)(ISAS)）, 相模原市, 神奈川県著者人数: 18名資料番号: SA6000021014レポート番号: isas14-sbs-014
9aBB-3 超高温融体のコンプトン散乱測定(9aBB 液体金属(電子構造・相転移),領域6(金属(液体金属・準結晶)・低温(超低温・超伝導・密度波)))

岡田純平, Sit P.-L., 渡辺康裕, 石川毅彦, Barbiellini B., Bansil A., 木村薫, 七尾進

日本物理学会講演概要集　69　(2)　570-570　2014年8月22日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
27aCB-1 静電浮遊法を用いた液体急冷装置の開発(27aCB 液体金属,領域6(金属(液体金属・準結晶)・低温(超低温・超伝導・密度波)))

岡田純平, 石川毅彦, Kumar V., 横山嘉彦, 七尾進

日本物理学会講演概要集　69　(1)　786-786　2014年3月5日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
気球支援実験機を用いた微小重力下での液滴列の燃焼実験

KIKUCHI Masao, ISHIKAWA Takehiko, YAMAMOTO Shin, MARU Yusuke, BANDO Nobutaka, KAN Yuuji, TAZAKI Aya, FUKUYAMA Seijiro, OKADA Junpei, FUKE Hideyuki

Transactions of the Japan Society for Aeronautical and Space Sciences, Aerospace Technology Japan (Web)　12　(ists29)　2014年

ISSN： 1884-0485
26pDE-11 加圧ガス雰囲気を用いた静電浮遊溶解装置の開発(液体金属(液体金属・アモルファス),領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

岡田純平, 石川毅彦, Vijaya Kumar., 今井済, Paradis P.-F.

日本物理学会講演概要集　68　(2)　721-721　2013年8月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
26pEP-5 超過冷却液体シリコンの熱物性測定(26pEP 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

岡田純平, 石川毅彦, Kumar Vijaya, 渡辺勇基

日本物理学会講演概要集　68　(1)　864-864　2013年3月26日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
24aGD-5 液体ニオブの構造と二体ポテンシャル(その3)(24aGD 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

正木匡彦, 唐沢大地, 石川毅彦, 岡田純平, 小原真司

日本物理学会講演概要集　66　(2)　828-828　2011年8月24日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
25aEG-7 液体ニオブの構造と二体ポテンシャル(その2)(25aEG 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

正木匡彦, 唐沢大地, 石川毅彦, 岡田純平, 小原真司

日本物理学会講演概要集　66　(1)　807-807　2011年3月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
25aEG-4 コンプトン散乱測定による液体シリコンの電子運動量密度分布の決定 : 共有結合性の検証(25aEG 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

岡田純平, Sit P. -L., 渡辺康裕, 石川毅彦, Barbiellini B., Bansil A., Wan R., 正木匡彦, 伊藤真義, 櫻井吉晴, 木村薫, 七尾進

日本物理学会講演概要集　66　(1)　806-806　2011年3月3日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Hybrid processing combining electrostatic levitation and laser heating: Application to terrestrial analogues of asteroid materials

Paul-François Paradis, Takehiko Ishikawa, Yuki Watanabe, Junpei Okada

Advances in Optical Technologies　2011年

DOI： 10.1155/2011/454829 　

ISSN： 1687-6393 1687-6407
静電浮遊法における位置検出方法の違いによる液体物性計測値の比較

野呂誠, 石川毅彦, 岡田純平, 正木匡彦

Thermophysical properties　31　273-275　2010年11月17日

ISSN： 0911-1743
静電浮遊法を用いたSi-Ge融体の物性計測

石北泰之, 石川毅彦, 岡田純平, 正木匡彦

Thermophysical properties　31　270-272　2010年11月17日

ISSN： 0911-1743
静電浮遊法による高温融体の熱物性測定

石川毅彦, 岡田純平, PARADIS P.-F., 渡邊勇基

Thermophysical properties　31　82-84　2010年11月17日

ISSN： 0911-1743
静電浮遊法を用いたNb-Ni合金の熱物性測定

渡邊勇基, 岡田純平, 石川毅彦, 伊丹俊夫

Thermophysical properties　31　88-90　2010年11月17日

ISSN： 0911-1743
X線構造解析用の静電浮遊装置に関する要素技術開発

正木匡彦, 野呂誠, 佐藤達也, 山下義弘, 岡田純平, 石川毅彦

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　27　(4)　227-232　2010年10月30日
出版者・発行元：日本マイクログラビティ応用学会
ISSN： 0915-3616
ISS搭載用静電浮遊炉の開発

石川毅彦, 岡田純平, 村上敬司, 小川志保, 越川尚清, 柴崎浩一, 山浦由起子, 高田哲也

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　27　(4)　199-204　2010年10月30日
出版者・発行元：日本マイクログラビティ応用学会
ISSN： 0915-3616
静電浮遊法を用いた熔融ボロンの粘性測定

岡田純平, 石川毅彦, 渡辺勇基, PARADIS Paul-Francois, 渡辺康裕, 木村薫

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　27　(4)　205-209　2010年10月30日
出版者・発行元：日本マイクログラビティ応用学会
ISSN： 0915-3616
26aXA-8 液体ニオブの構造と二体ポテンシャル(26aXA 液体,領域6(金属,超低温超伝導・密度波))

正木匡彦, 飯塚圭佑, 石川毅彦, 岡田純平, 小原真司

日本物理学会講演概要集　65　(2)　768-768　2010年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Quasicrystalline tenfold symmetry order in boron compounds

Yoshinobu Miyazaki, Junpei Okada, Eiji Abe, Yoshihiko Yokoyama, Kaoru Kimura

Journal of the Physical Society of Japan　79　(7)　73601-073601-4　2010年7月1日
出版者・発行元： Physical Society of Japan
DOI： 10.1143/JPSJ.79.073601 　

ISSN： 0031-9015
23aHY-8 金属および合金系の過冷却と均質核形成(23aHY 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

伊丹俊夫, 岡田純平, 渡邊勇基, 石川毅彦, 依田真一

日本物理学会講演概要集　65　(1)　846-846　2010年3月1日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
静電浮遊炉を用いたバナジウム融体の熱物性測定

渡邊勇基, 岡田純平, 石川毅彦

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　26　(4)　349-349　2009年10月19日

ISSN： 0915-3616
ISS搭載用静電浮遊炉

石川毅彦, 岡田純平, 小川志保, 村上敬司

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　26　(4)　348-348　2009年10月19日

ISSN： 0915-3616
静電浮遊装置による金属および合金液体の過冷却研究

伊丹俊夫, 岡田純平, 渡邊勇基, 石川毅彦, 依田真一

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　26　(4)　365-365　2009年10月19日

ISSN： 0915-3616
26pRE-7 クラスター液体の構造と物性 : 正20面体準結晶と正20面体ボロン(液体系の物理の最新の展開-中・長距離領域の秩序を焦点に,領域6,領域12合同シンポジウム,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

岡田純平

日本物理学会講演概要集　64　(2)　704-704　2009年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
27aYB-3 過冷却液体シリコンの動的構造因子(その2)(液体金属,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

正木匡彦, 岡田純平, 石川毅彦, 石川大介, Baron A. Q.

日本物理学会講演概要集　64　(2)　713-713　2009年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
27aYB-2 共晶液体合金系の物性異常と過冷却能(液体金属,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

伊丹俊夫, 岡田純平, 渡邊勇基, 石川毅彦, 依田真一

日本物理学会講演概要集　64　(2)　713-713　2009年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
共晶合金系の均一液相の過冷却挙動

伊丹俊夫, 岡田純平, 石川毅彦, 依田真一

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　25　(4)　789-789　2008年10月30日

ISSN： 0915-3616
静電浮遊炉を用いたルテチウム、ガドリニウム融体の熱物性測定

渡邊勇基, 岡田純平, 石川毅彦

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　25　(4)　788-788　2008年10月30日

ISSN： 0915-3616
ボロン融体の表面張力と粘性測定

岡田純平, 石川毅彦, 依田真一, 渡邊勇基, 渡辺康裕, 濱石光洋, 木村薫, 七尾進

JASMA : Journal of the Japan Society of Microgravity Application　25　(4)　781-781　2008年10月30日

ISSN： 0915-3616
THERMOPHYSICAL PROPERTY MEASUREMENTS OF MOLTEN LUTETIUM AND GADOLINIUM WITH AN ELECTROSTATIC LEVITATOR

WATANABE Yuki, OKADA Junpei, ISHIKAWA Takehiko

Thermophysical properties　29　396-398　2008年10月8日

ISSN： 0911-1743
21pYJ-6 静電浮遊法を用いたAlCuFe準結晶融体のX線回折測定(21pYJ 準結晶/液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

濱石光洋, 渡辺康裕, 七尾進, 岡田純平, 豊川秀訓

日本物理学会講演概要集　63　(2)　706-706　2008年8月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
23pYJ-6 過冷却液体シリコンの動的構造因子(23pYJ 液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

正木匡彦, 岡田純平, 石川毅彦, 石川大介, Baron A.Q.

日本物理学会講演概要集　63　(2)　724-724　2008年8月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
20pYJ-10 Al-Pd-TM (TM:Mn,Re)準結晶の熱電物性(20pYJ 準結晶,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

高際良樹, 上村享彦, 岡田純平, 木村薫

日本物理学会講演概要集　63　(2)　696-696　2008年8月25日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
24aXP-3 AlPdMn(Si)準結晶及び近似結晶の電気物性 : Al-Ga元素置換効果(準結晶,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

高際良樹, 上村享彦, 細井慎, 岡田純平, 木村薫

日本物理学会講演概要集　62　(2)　834-834　2007年8月21日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
24pXP-3 BRuTi急冷合金中の十回対称的非周期構造(準結晶,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

宮崎吉宣, 岡田純平, 阿部英司, 横山嘉彦, 木村薫

日本物理学会講演概要集　62　(2)　840-840　2007年8月21日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
Electrostatic levitation furnace for x.ray diffraction measurements of high.temperature liquid materials (Liquid structure and transport properties of high temperature metallic Melts)

MASAKI Tadahiko, ISHIKAWA Takehiko, PARADIS Paul.Francois, YODA Shinichi, OKADA Junpei T., WATANABE Yasuhiro, NANAO Susumu, ISHIKURA Akiko, HIGUCHI Kensuke, MIZUNO Akitoshi, WATANABE Masahito, KOHARA Shinji

宇宙航空研究開発機構研究開発報告　6　13-23　2007年3月
出版者・発行元：宇宙航空研究開発機構
ISSN： 1349-1113

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An electrostatic levitator was developed for the structural analysis of high.temperature and undercooled liquids by x.ray diffraction. The apparatus can be used to investigate the structure of metallic, semiconductor, and ceramic liquids. Samples of zirconium, silicon, and alumina in their liquid phases could be kept levitated for more than one hour with this apparatus. This was sufficiently long to perform a detailed analysis of the liquid structure by x.ray diffraction techniques.
20aRF-4 陽電子消滅法を用いたAlPdMn(Si)準結晶・近似結晶の空孔サイトの研究(準結晶,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

高際良樹, 日高重和, 岡田純平, 木村薫, 北畑宏樹, 松下泰久, 金沢育三

日本物理学会講演概要集　62　(1)　792-792　2007年2月28日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
20aRF-5 静電浮遊法および放射光を利用したi-AlPdMnの液体状態に関する研究(準結晶,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

石川亮, 正木匡彦, 岡田純平, 渡辺康裕, 石川毅彦, 七尾進

日本物理学会講演概要集　62　(1)　792-792　2007年2月28日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
20aRF-2 新しいBMgRu近似結晶の作製と構造(準結晶,領域6,金属,超低温,超伝導・密度波)

宮崎吉宜, 岡田純平, 阿部英司, 木村薫

日本物理学会講演概要集　62　(1)　792-792　2007年2月28日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
23pYP-11 静電浮遊法を用いたAl-Pd-Mn融体の熱物性測定(23pYP 準結晶,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

石川亮, 石川毅彦, 岡田純平, 正木匡彦, 渡辺康裕, 七尾進

日本物理学会講演概要集　61　(2)　636-636　2006年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
23pYP-13 コンプトン散乱法によるAl-Mn-Fe-Ge D相の異方性(23pYP 準結晶,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

渡辺康裕, 七尾進, 岡田純平

日本物理学会講演概要集　61　(2)　636-636　2006年8月18日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
29pXE-1 液体ジルコニウムの原子間ポテンシャルと輸送物性(29pXE 液体金属(単元素),領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

正木匡彦, 石川毅彦, 依田真一, 七尾進, 岡田純平, 渡辺匡人, 石蔵明子, 小原真司, 石川哲也

日本物理学会講演概要集　61　(1)　782-782　2006年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
28aRC-11 3族元素の作る特異な形態の共有結合の観察(28aRC クラスレート,領域7(分子性固体・有機導体))

細井慎, 金泓基, 岡田純平, 木村薫, 加藤健一, 高田昌樹

日本物理学会講演概要集　61　(1)　824-824　2006年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
19pYK-4 磁気コンプトン散乱法によるAlMnFeGe正十角形相のスピン磁気異方性の測定(準結晶(構造,電子物性,表面,空孔),領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

渡辺康裕, 七尾進, 山田貴之, 岡田純平

日本物理学会講演概要集　60　(2)　635-635　2005年8月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
21aYK-10 過冷却液体ジルコニウムの静的構造II(液体金属,領域6(金属,超低温,超伝導・密度波))

正木匡彦, 石川毅彦, 岡田純平, 七尾進, 渡辺匡人, 石蔵明子, 小原真司, 石川哲也, 依田真一

日本物理学会講演概要集　60　(2)　654-654　2005年8月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
22pXA-5 Vドープβ菱面体晶ボロンの電子密度分布解析(クラスター・ゼオライト,領域7(分子性固体・有機導体))

細井慎, 金泓基, 岡田純平, 桐原和大, 曽我公平, 木村薫, 加藤健一, 高田昌樹

日本物理学会講演概要集　60　(2)　721-721　2005年8月19日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
25aYQ-10 液体セレンの高分解能非弾性X線散乱実験(液体金属(カルコゲン系),領域6(金属,超低音,超電導・密度波))

乾雅視, 細川伸也, 松田和博, 内藤愛雄, 岡田純平, 石川大介, 片山芳則, 筒井智嗣, アルフレッドバロン

日本物理学会講演概要集　60　(1)　741-741　2005年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
24pYQ-5 過冷却液体ジルコニウムの静的構造(液体金属・結晶・クラスター,領域6(金属,超低音,超電導・密度波))

正木匡彦, 石川毅彦, 岡田純平, 七尾進, 渡辺匡人, 水野章敏, 小原真司, 樋口健介, 石川哲也, 依田真一

日本物理学会講演概要集　60　(1)　734-734　2005年3月4日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
23aTK-1 d-AlMnFeGe 合金の磁気コンプトン散乱

渡辺康裕, 櫻井吉晴, 伊藤真義, 岡田純平, 七尾進

日本物理学会講演概要集　58　(2)　716-716　2003年8月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
20pPSB-29 磁気コンプトン散乱による UGe_2 の研究 II

櫻井吉晴, 伊藤真義, 岡田純平, 七尾進, 山本悦嗣, 芳賀芳範, 大貫惇睦

日本物理学会講演概要集　58　(2)　474-474　2003年8月15日
出版者・発行元：一般社団法人日本物理学会
ISSN： 1342-8349
X-ray magnetic circular dichroism in quasicrystals

Yasuhiro Watanabe, Junpei Tamura, Hironobu Shoji, Susumu Nanao, Tetsuya Nakamura, Yoshihiko Yokoyama

Materials Science and Engineering A　294　(296)　617-620　2000年

DOI： 10.1016/S0921-5093(00)01103-5

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講演・口頭発表等 4

エキゾチック共晶合金の発見招待有り

岡田純平

日本材料学会金属ガラス部門委員会　2023年11月1日
超高温液体の物性

日本化学会年会　2016年3月26日
冶金学的手法を用いた新しいアモルファスシリコン創製への挑戦

元素戦略/希少金属代替材料開発第10回合同シンポジウム　2016年2月23日
Bonding Characteristics of High Temperature Liquids Studied by Electrostatic Levitator

ISPS－６　2015年9月14日

産業財産権 1

多孔質アモルファスシリコン、多孔質アモルファスシリコンの製造方法及び二次電池

特許6896261

産業財産権の種類: 特許権

共同研究・競争的資金等の研究課題 14

アモルファス材料表面における構造的不均一性に関する研究

中山幸仁, 岡田純平

2021年4月1日～ 2024年3月31日

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ガラスやアモルファス材料の原子配列は、数学的なランダムではなく局所的な凝集を起因とする不均一性が発現することが示唆されている。この構造的な不均一性を解明するため、これまでX線や中性子回折法を用いた研究が精力的に進められてきた。ところが、これらの回折法では実験データに基づくモデリングにより進められており、原子スケールの局所的な構造的不均一性を評価することは困難である。一方、走査トンネル顕微鏡(STM)は、実空間において表面原子配列を原子スケールで観測することができるので、アモルファス表面の原子座標データを近似なしに取得することが可能である。これにより、原子の座標データが求められ原子間距離や動径分布関数(PDF)が導出できる。更に、これらの座標データに対してクラスター解析法を適用して定量的な指標として活用することができれば、アモルファス/ガラスの原子配列の中に秩序を見出せる可能性がある。本研究は以下の３項目の達成を目指して研究を推進している。 ①アモルファス表面原子構造を形成する急冷Si(111)表面に対してSTM観測を実施して原子座標データを取得する。また、クラスター解析法は、非階層的手法であるk平均法を検討すると共に、階層的手法である凝集型階層クラスタリングを適応させて解析を進める。 ②実験から得られた実空間データから原子間距離を算出し、定量分析の指標となるPDF解析法を活用するためのプロトコルを確立する。 ③アモルファス中の原子クラスター形成を念頭におき、構造的不均一性発現の条件をPDFやクラスター解析法により見出せるか検証を行う。特に、Si(111)表面においては急冷条件を変化させることにより不均一性の発現条件を見出す。
液体急冷によるa-Siの作製と量産プロセスの構築

岡田純平, 和田武

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Tohoku University

2018年4月1日～ 2021年3月31日

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太陽電池の基盤材料として広く用いられるアモルファスSiは、現在、気相成長法を用いて作られた薄膜状のものである。アモルファスSiが、他の多くのアモルファス金属のように液体急冷によって多量に得ることができれば、応用範囲はさらに広がることが期待される。しかし、これまでの多くの試みにも関わらず、液体Siから直接バルク状のアモルファスSiを得ることはできなかった。本研究では、ガスアトマイズ法を用いた液体急冷によってアモルファスSiを作製することに成功した。
過冷却液体を用いたバルクa-Siの創製

岡田純平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

2014年4月1日～ 2017年3月31日

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アモルファスシリコン（a-Si）は、これまで、蒸着やシランを用いた気相成長によって作製されてきたが、液体から直接バルク状のa-Siを作ることは不可能であった。近年、液体Siの過冷却状態に着目した２つの理論提案がなされ、過冷却液体Siの急冷によるバルクa-Si作製の可能性が開けてきた。本研究では、静電浮遊法を用いて液体Siを300K以上過冷させ、その状態を急冷凍結することにより、液体Siから直接バルク状のa-Siを作製することを試みた。これまでにa-Siと思しき試料が得られており、今後、バルクa-Siの構造、物性評価を進める予定である。
自発形成するクーロン結晶における粒子温度と結晶欠陥に関する研究

足立聡, 岡田純平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

研究機関：Japan Aerospace EXploration Agency

2013年4月1日～ 2016年3月31日

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粒子の速度分布とクーロン結晶中の波の伝播の2つの方法でクーロン結晶中の粒子の温度を算出したところ、室温の数倍以上の温度となることが分かった。波の分散関係から、イオン温度は従来から言われている室温程度であることが確認できた。粒子へのエネルギー供給源は自身は空間電位よりも低い電位を持っていることから、イオンは粒子に加速されて突入する。このため、イオンの平均エネルギーは室温の数倍程度まで増大する。従って、数 eVの電子のみならずイオンもエネルギー供給電であることが分かった。新チャンバーではポテンシャル分布がほぼ平坦と期待される結果を得ることができ、ボイドの抑制に向けたデータを蓄積できた。
回転法を利用した高温高粘性浮遊試料の表面張力・粘性係数計測

石川毅彦, 岡田純平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Japan Aerospace Exploration Agency

2012年4月1日～ 2015年3月31日

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金属ガラスなど粘性の高い融体の表面張力及び粘性係数を無容器状態で測定する方法を確立する研究である。浮遊試料を回転させ、遠心力による形状変化を高速度カメラを用いて詳細に観察することにより、これらの物性計測法の確立を試みた。表面張力については、軸対称から非軸対称への形状変化が理論通りに起こることを確認し、遷移する回転数から表面張力を測定する方法を確立した。粘性係数については、非軸対称遷移後の形状変化の速度が粘度に依存することを実験的に明らかにし、測定の目処を得た。
限界過冷却融体の動的密度揺らぎの観察とアモルファス合金形成機構の解明

正木匡彦, 水野章敏, 岡田純平, 宗尻修治

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Shibaura Institute of Technology

2011年4月1日～ 2014年3月31日

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金属や半導体材料を融解した後に冷却すると、ある条件では融点以下に冷却された過冷却液体状態が実現する。この過冷却液体状態における特異な物性の起源として、凝固相の萌芽に由来する大きな密度や組成の揺らぎの存在が推測される。本研究は、静電場レビテーション法を用いた過冷却液体の安定保持法と放射光による高分解能X線非弾性散乱等を組み合わせることにより、過冷却液体状態における揺らぎの発生に伴う原子のダイナミクスの特徴の解明を試みた。
加圧式静電浮遊法による高融点酸化物融体の熱物性計測システムの構築

石川毅彦, 岡田純平, 依田眞一

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Japan Aerospace Exploration Agency

2009年～ 2011年

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本研究は、高真空静電浮遊炉を用いた高温融体熱物性計測システムを加圧ガス環境下へ拡張し、高温酸化物融体の計測システムを構築するものである。10気圧の加圧型浮遊炉を開発し、酸化物融体の安定浮遊及び熱物性測定を試みた。高温試料周囲のガスが試料位置検出に影響を与えることや、試料の帯電特性が温度上昇に伴って変化するなど新たな知見が得られた。最終目標のジルコニア融体の熱物性計測には至っていないが、今後継続して研究を進めていく。
III族クラスタ系物質の物質探索

木村薫, 桐原和大, 曽我公平, 岡田純平, 高際良樹, 兵藤宏, 金沢育三

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

研究機関：The University of Tokyo

2007年～ 2011年

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廃熱を電気エネルギーに変換することができる熱電変換材料の新しい性能向上設計指針を提案し、アルミ系正20面体準結晶に適応して指針の有効性を確かめた。Β菱面体晶ボロンおよびα正方晶ボロンでは、正20面体クラスターに属さないサイトの原子が抜けて、ドープ電子を自己補償することを発見した。一方、正20面体クラスターのみで構築されるα菱面体晶ボロンでは自己補償が起きず、Liドープにより超伝導が発現した。
コンプトン散乱による溶融シリコンの電子運動量密度分布の決定-共有結合性の検証-

岡田純平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

研究機関：Japan Aerospace Exploration Agency

2008年～ 2009年

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ダイヤモンド構造を持つ典型的半導体であるシリコンは、融解すると一転して単純金属になると長い間考えられてきた。ところが、近年行われた計算機シミュレーションの結果によれば、これまでの自由電子的描像に反して、溶融シリコン中にはフェムト秒で生成消滅を繰り返す共有結合が存在し、しかもそれが非常に多くの割合で存在するとされている。本研究は、溶融シリコンの電子構造の詳細を解明することを目的として、溶融シリコン(1787K)のコンプトン散乱測定を行い、価電子の運動量密度分布を求めた。第一原理計算を用いた解析の結果、溶融シリコンの4個の価電子の約30%が共有結合に寄与することが判明した。
過冷却液体からの凝固過程における原子ダイナミクスの解明

正木匡彦, 石川毅彦, 岡田純平, 石川毅彦

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Shibaura Institute of Technology

2007年～ 2009年

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金属や半導体材料を融解したのちに冷却すると、ある条件では融点以下に冷却された過冷却液体状態が実現する。この過冷却液体状態を経由して材料を凝固させることにより、アモルファス相など通常の凝固プロセスでは見られない特異な凝固相が現れる。本研究は、静電場レビテーション法、放射光による高エネルギーX線回折等を組み合わせることにより、過冷却液体状態における原子のダイナミクスの特徴を明らかにした。
重く強固なクラスターが弱く結合した固体を用いた熱電変換材料開発

木村薫, 岡田純平

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：The University of Tokyo

2007年～ 2009年

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AlPdReおよびAlPdMn準結晶において、組織改善とWBRHC(重く強固なクラスターが弱く結合した固体)の新設計指針による元素置換を行った。無次元性能指数ZTの最大値は、前者ではReのFe置換により2.6倍向上し0.21に、後者ではAlのGa置換により約1.4倍になり、準結晶としては最大の0.26までの向上に成功した。一方、Al系準結晶の関連物質と考えられてきたAl_2Ruでは、Alを原子量の大きいGaで置換し熱伝導率を低下させ、ZTの0.5までの向上に成功した。
静電浮遊法を利用した高温融体熱物性計測システムの構築

石川毅彦, 依田眞一, 岡田純平, 正木匡彦, 正木匡彦

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

研究機関：Japan Aerospace Exploration Agency

2006年～ 2008年

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本研究は、容器を用いた通常の方法では測定が困難な高温融体の熱物性値をクーロン力による浮遊法(静電浮遊法)を用いて無容器状態で測定するシステムを構築するものである。本研究により、粘性係数測定および電気伝導率測定に関する高精度化を達成し、定圧比熱測定のための放射率測定システムを構築した。また、本システムを用いて測定例の少ない希土類元素の熱物性データが得られた。
四重極イオントラップの多重極化によるボロン・クラスター集合固体の創製

木村薫, 岡田純平, 金山敏彦

2005年～ 2006年

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EMSIT(多重極イオントラップ)の性能を評価するために、36pole-EMSITを用い、モノシランガスSiH_4を原料に、水素化シリコン・クラスターSi_nH^+_x(n=2-6)の生成を行い、引き出しイールドをEQSIT(四重極イオントラップ)の場合と比較した。EMSIT内で、SiH_4に250evの電子線を照射することでSiH^+_xイオンを生成、捕獲し、これと雰囲気のSiH_4分子との反応によってSi_nH^+_xを合成した。EMSITとEQSITの場合のSi_nH^+_x(n=2-6)イオンビーム電流値を比較した。いずれの場合も、EQSITよりもEMS1Tの方が大きなイールドを供給でき、特に、Si_nH^+_x(n=2,4,5)は、EQSITの場合の9〜10倍のイールドを得た。このように、36pole-EMSITが、シミュレーション通り、EQSITよりも大量のクラスターを供給できるクラスター源として働くことを、実験的に確認できた。 EQSITを用いて、デカボランとジボランから水素化ボロン・クラスターを作製した。質量スペクトルからB_mH_n^+(m=12-22)が生成していた。生成したクラスターの中で、B_<12>H_n^+に関して質量分布の解析を行ったところ、水素の数n=7〜8のクラスターが50%を占めていた。密度汎関数法によるformation energyの計算結果より、実験で生成したB_<12>H_<7,8>^+は正二十面体構造であると予想される。デカボランイオンとジボランからB_<12>H_<12>^+が生じたときのエネルギーを計算したところ、2.2〜3.4eVの発熱反応であることが分かった。B_<12>H_<12>^+からの水素分子脱離プロセスを計算したところ、エネルギーの高い中間状態は存在しなかった。したがって、反応熱によって2つのH_2が放出されB_<12>H_8^+が生成することが予想され、実験結果をよく説明できた。
放射光と浮遊熔解法による過冷却液体およびその凝固現象の研究

七尾進, 栗林一彦, 渡辺匡人, 横山嘉彦, 岡田純平, 正木匡彦, 小田克郎

提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

研究機関：University of Tokyo

2004年～ 2006年

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本研究の目的は、放射光実験に適した静電浮遊炉を開発・製作し、高輝度放射光施設(SPring-8)において、高温/過冷却融体のX線回折測定、高分解能X線非弾性散乱測定及び高エネルギーX線非弾性散乱測定(コンプトン散乱測定)を行うことであったが、以下に記述するように、ほぼ当初の研究計画どおりの成果をあげることができた。 (1)X線回折測定:SPring-8 BL04B2ビームラインにおいて、静電浮遊法と高エネルギーX線回折法を組み合わせZr, Si, Ba-Ge化合物半導体、AlPdMn準結晶の融体と過冷却融体の構造解析実験を行った。Ba-Ge混合系の融液については、このクラスレート化合物においてケージ構造の前駆体が液相中に存在することを明らかにできた。AlPdMn準結晶融体おいては、通常の液体金属で現れる第一ピークの低角側に明瞭なピークを初めて観測することに成功し、準結晶融体中に3.5Aの秩序構造が存在することを明らかした。 (2)コンプトン散乱測定および高分解能X線非弾性散乱測定: SPring-8 BL08WにてSi融体のコンプトン散乱測定を行い、その電子運動量密度分布を解析することによって共有結合が存在することを初めて実験的に明らかにすることができた。BL35XUにおいては、Si融体及び1517K(過冷度170K)の過冷却Si融体の高分解能x線非弾性散乱測定を行い、Si過冷却融体の動的構造因子はSi融体のそれと明瞭に異なっていることを明らかにすることができた。静電浮遊炉を用いた高分解能X線非弾性散乱測定およびコンプトン散乱測定は世界初であり、高温過冷却融体のダイナミクスや電子構造の研究が可能であることを世界に示した先駆的な研究となった。

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社会貢献活動 6

浮かせて溶かして新素材！

2015年11月～
浮かせて加熱ホウ素分析

2015年6月18日～
ホウ素融体は半導体

2015年5月22日～
ホウ素液体に半導体性質

2015年4月27日～
溶けたホウ素を宙に保持

2015年4月27日～
ホウ素の謎を解明

2015年4月22日～

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その他 1

超過冷却液体を用いたナノスケール複合材料の創製

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静電浮遊法を用いて深く過冷させた高温液体を急冷凍結し、新規準安定相を作製する。