SPring-8 / SACLA Research Report

ISSN 2187-6886

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SPring-8 Section A: Scientific Research Report

2011B1142 / BL25SU
光電子ホログラフィー法による強磁性半導体Ge0.6Mn0.4Teの原子構造解析
Atomic Arrangement Analysis of Ferromagnetic Semiconductor Ge0.6Mn0.4Te by Photoelectron Holography

八方 直久a, 仙波 伸也b, 松下 智裕c, 細川 伸也d, 林 好一e, 松井 文彦f, 大門 寛g

Naohisa Happoa, Shinya Senbab, Tomohiro Matsushitac, Shinya Hosokawad, Kouichi Hayashie, Fumihiko Matsuif, Hiroshi Daimong

a広島市立大学, b宇部工業高等専門学校, c(公財)高輝度光科学研究センター, d熊本大学, e名古屋工業大学, f自然科学研究機構分子化学研究所, g奈良先端科学技術大学院大学

a Hiroshima City University, b NITUC, cJASRI, d Kumamoto University, eNagoya Institute of Technology, fUVSOR, gNAIST

Abstract

 強磁性半導体 Ge1-xMnxTe の光電子ホログラム測定を行った。948 eV の励起光に対して、運動エネルギーが 900 eV の光電子放出強度の角度分布を測定して、Te 4d 光電子回折パターン(光電子ホログラム)の取得に成功した。得られたホログラムより Te 周辺の原子像を再生したところ、Te のサイトに原子位置の揺らぎがあることが分かった。この結果は蛍光X線ホログラフィーの結果と一致する。


Keywords: 光電子ホログラフィー、強磁性半導体、スピントロニクス材料


2012A1132 / BL04B2
ガス浮遊超高温X線回折法によるZrO2の融点近傍の構造解析
Structural Analyses up to the Melting Point of ZrO2 using High-Temperature X-ray Diffraction with Aerodynamic Levitation Furnaces.

有馬 寛a吉朝 朗b、鳥羽瀬 翼b、大高 理c、仲谷 友孝d、舟越 賢一a、小原 真司d

Hiroshi Arimaa, Akira Yoshiasab, Tsubasa Tobaseb, Osamu Ohtakac, Tomotaka Nakatanid, Ken-ichi Funakoshid, Shinji Kohara

aCROSS 東海事業センター, b熊本大学, c大阪大学, dSPring-8/JASRI

aCROSS, bKumamoto University, cOsaka University, dSPring-8/JASRI

Abstract

 コンテナレス・ガス浮遊超高温X線回折法を用いて高融点を持つ ZrO2 の融点までの構造解析を行った。高温での激しい粒成長のため二次元IP検出器による放射光迅速測定を行った。正方晶 ZrO2(空間群 P 42 /nmc, Z = 2)の格子定数、熱膨張および c/a 軸率等を決定した。正方晶相から立方晶相への相転移点は 2430-2540℃ の間である。2200℃ を超えると相転移の前兆現象が観測される。正方晶相から立方晶相への転移点では明確な格子体積変化は観察されない。我々は正方晶相と立方晶相との間の P/T 相境界は負の勾配ではないと提案する。


Keywords: ガス浮遊超高温X線回折法、高融点材料、pure-ZrO2、ジルコニア、正方晶ZrO2、立方晶ZrO2、相転移温度、格子定数、熱膨張、軸率c/a、転移の前兆現象、P/T相境界、クラペイロン勾配


2012A3615 / BL14B1
Unusual Volume Reduction in CaLi2-xMgx by Hydrogen Uptake

Hyunjeong Kima, Kouji Sakakia, Kohta Asanoa, Hiroyuki Saitohb, Yasuhiro Yonedac, Akihiko Machidab, Tetsu Watanukib, Etsuo Akibad, and Yumiko Nakamuraa

a AIST, b QST, c JAEA, d Kyushu University

Abstract

To understand the hydrogen storage properties of CaLi2-xMgx having a C14 Laves phase structure, changes in its average and local structures by hydrogenation were investigated by using the Rietveld and the atomic pair distribution function analyses of X-ray diffraction data. We found that after hydrogen uptake at 283 K, Mg-containing samples exhibit a C14 phase with reduced volume. This C14 phase readily decomposes into CaH2 at temperatures higher than 300 K. Our study suggests that hydrogen absorption in CaLi2-xMgx at 283 K is multi-step reaction. Lithium that can easily diffuse through C14 crystals reacts with hydrogen forming a Li-rich hydride phase. On the other hand, slow diffusion of large Ca atoms and strong Mg-Mg and Mg-Ca interaction restrain the immediate formation of CaH2. As a result, there is a substantial time lag between the formation of a Li-rich hydride phase and the formation of CaH2 at 283 K. This brings about a C14 phase with reduced volume where a large number of Li vacancies are present immediately after hydrogenation.


Keywords: C14 Laves phase, hydrogen absorbing materials, X-ray diffraction, atomic pair distribution function


2012B1457 / BL01B1
トバモライト系新規吸着材におけるセシウムイオンの局所構造
XAFS Studies of Cesium Local Structure in a Novel Tobermorite-type Adsorbent

西岡 洋, 井上 達央,樽磨 直希,姫路 佳孝,五百住 優太,福室 直樹

Hiroshi Nishioka, Tatsuo Inoue, Naoki Taruma, Yoshitaka Himeji, Yuta Iozumi, Naoki Fukumuro

兵庫県立大学

University of Hyogo

Abstract

 トバモライトを主成分とする吸着材を合成し、セシウムイオンを吸着した吸着材について EXAFS 測定を行った。その結果、セシウムはトバモライトの層間に位置する酸素8員環の中心位置に内圏錯体として捕捉されている可能性が高いことが示唆された。さらに、この測定結果を元に b 軸方向に結晶成長させた吸着材を合成した結果、市販のトバモライトに比べて2倍以上の陽イオン交換容量を示す吸着材を得た。本吸着材を福島県南相馬市の汚染土壌からのセシウム除去に適用した結果、水だけによる洗浄よりも優位な洗浄効果を確認した。


Keywords: セシウム、吸着材、トバモライト、構造解析


2013B1196 / BL27SU
水サブマイクロ粒子中で溶存するアミノ酸のXAFS測定
The Measurement of XAFS of Amino Acid in Water Submicron Particles

下條 竜夫a、前川 康平a、本間 健二a、為則 雄祐b

Tatsuo Gejoa, Kohei Maekawaa, Kenji Honmaa, Yusuke Tamenorib

a兵庫県立大物質理学研究科, b(公財)高輝度光科学研究センター

aUniversity of Hyogo, bJASRI

Abstract

 近年、真空中での溶液あるいは液体状態の分光が注目され、水(液体)、アルコール(液体)、溶液の光電子スペクトル、軟X線発光スペクトル、内殻吸収スペクトルなどが測定されてきた。本研究では超音波振動による微少液滴生成技術を利用し、水溶液内のアミノ酸の軟X線吸収スペクトル測定を試みた。その結果、軟X線領域では、液滴の窓への付着、超音波噴霧の不安定性により、十分なS/N測定には、様々な改良が必要なことがわかった。


Keywords: 微少液滴、超音波振動、軟X線、吸収スペクトル


2014A1363 / BL43IR
微小領域FT-IR分析による細胞単位微生物ドメイン識別―海底下生命圏構成生物種の迅速判別と海底下堆積物中の生物特異的シグナルの探索
Domain-level Single Cell Identification of Prokaryotic Cells by Micro-FTIR Spectroscopy –Application to Subseafloor Biosphere and Exploration of Life-specific Signal in Natural Sediment Samples

諸野 祐樹a, 浦本 豪一郎b, 森脇 太郎c

Yuki Moronoa, Goichiro Uramotob, Taro Moriwakic

a(国研)海洋研究開発機構, b高知大学, c(公財)高輝度光科学研究センター

aJAMSTEC, bKochi University, cJASRI

Abstract

 本研究では SPring-8 の高空間分解赤外顕微分光装置を利用した非破壊アプローチによる微生物のドメイン情報取得を行うことを目指した。大腸菌、およびメタン生成菌を標準試料とした分析を実施したところ、微生物細胞が複数集積した箇所では安定した測定結果が得られたものの、細胞密度の低いところでは結果のばらつきが大きく、ドメイン判定が困難であった。


Keywords: 赤外顕微分光、海底下生命圏、ドメイン識別


2015A1206 / BL27SU
硫黄の存在形態を指標とする交通事故現場遺留タイヤゴム片からの 走行距離の推定
Estimation for Running Distance of Tire Rubber Left in a Traffic Accident Site Based on the Sulfur Species

舩附 淳志a, 塩田 憲司b, 高岡 昌輝b

Atsushi Funatsukia, Kenji Shiotab, Masaki Takaokab

a三重県警察本部科学捜査研究所, b京都大学大学院工学研究科都市環境工学専攻

a Forensic Science Laboratory, Mie Prefectural Police H. Q., b Department of Environmental Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University

Abstract

 自動車タイヤゴム試料について、XAFS によるイオウの存在状態分析によって走行距離の推定が可能か検討した。実車で 2700 – 20000 km走行したタイヤのゴムを試料とし、そのイオウの存在状態を分析した。試料は蛍光収量法で測定した。XAFS の結果から、走行距離が大きくなるほど酸化がすすむ傾向がやや見られたものの、各走行距離内で大きくばらついていた。そのため、20000 km 程度以内の走行距離では蛍光収量法によるイオウの存在状態から走行距離を推定することは困難であると考えられた。


Keywords: 科学捜査、XAFS、交通事故、イオウ


2015B1108 / BL20XU
位相変調フィルターを用いたX線顕微鏡像特性の研究
Image Characterization of X-Ray Microscope Using Phase Modulator for the Microscope Objective

高野 秀和a, 竹内 晃久b

Hidekazu Takanoa, Akihisa Takeuchib

a東北大学多元物質科学研究所, b(公財)高輝度光科学研究センター

aIMRAM, Tohoku University, bJASRI

Abstract

 単一の結像素子のみで定量的な微分干渉像が得られるX線顕微鏡を構築するため、対物フレネルゾーンプレートにヒルベルト位相フィルターを作用させる光学系での実現可能性を調べた。位相反転による集光ビームのスプリットを確認し、結像光学系に適用した。部分コヒーレント照明、インコヒーレント照明系に於いて像特性を調べたところ、位相敏感効果は観測できたものの、定量的な微分位相像を得るまでには至らなかった。


Keywords: X線顕微鏡、位相イメージングCT


2016A1667 / BL10XU
高温高圧条件下における Ghost-leg型2次元ニッケルナノシートの構造及び電荷秩序の探索
Investigation of Crystal Structure and Charge Ordering of Ghost-leg like 2D Nickel Nanosheet under High Pressure and High Temperature Conditions

橋口 良太a, 前里 光彦a, 大坪 主弥a, 平尾 直久b, 大石 泰生b, 北川 宏a

Ryota Hashiguchia, Mitsuhiko Maesatoa, Kazuya Otsuboa, Naohisa Hiraob, Yasuo Ohishib

, Hiroshi Kitagawaa

a京都大学大学院理学研究科化学専攻, b(公財)高輝度光科学研究センター

aDivision of Chemistry, Graduate School of Science, Kyoto University, bJASRI

Abstract

一次元ハロゲン架橋遷移金属錯体 (MX-chain) は金属イオンとハロゲン化物イオンが直線状に交互に並んだ理想的な一次元構造を持つ錯体であるが、近年、一次元鎖を有機配位子で連結して次元性を拡張したMX錯体の研究が注目を集めている。本研究では、あみだくじ状の構造を持つ二次元シート型 MX 錯体について、ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下での粉末X線回折測定を行い、その構造及び電子状態の変化を検証した。


キーワード: MX錯体、低次元化合物、高圧、X線結晶構造解析


2016A1692 / BL20B2
霊長類の歯牙内部における微細構造の非破壊的可視化
Non-destructive Visualization of Microstructures in Primate Teeth

佐々木 智彦a, 清水 大輔b

Tomohiko Sasakia, Daisuke Shimizub

a京都大学, b中部学院大学

aKyoto University, bChubugakuin University

Abstract

 二次象牙質の蓄積量やセメント質の層構造などの、歯牙内部の微細構造は、霊長類を含めた哺乳類の年齢推定に用いられる。しかし、現在のところ破壊的な観察方法しか存在しないため、CT 撮影によりこれが非破壊的に観察可能かどうかを調べた。二次象牙質はその境界を明瞭には観察できなかったが、セメント質の層構造は、個体によっては、観察することができた。実験後の被写体を従来方法で観察し、今回の結果と比較することにより、従来から観察されてきた層構造と同一のものを、非破壊的に観察できていることが確認された。


Keywords: 象牙質、セメント質、年齢推定、CT


SPring-8 Section B: Industrial Application Report

2015A1726 / BL27SU
酸化した高純度鉄箔の、高温炭化水素ガス雰囲気でのガス浸炭における、鉄原子、炭素原子挙動のXAFS分析
XAFS Analysis of Fe and C Atoms Property at Carburizing from Oxidized High Purity Fe Foil in High Temperature Hydrocarbon Gas

大久保 総一郎, 飯原 順次, 上村 重明, 中井 龍資, 日方 威, 谷岡 大輔

Soichiro Okubo, Junji Iihara, Shigeaki Uemura, Ryusuke Nakai, Takeshi Hikata, Daisuke Tanioka

住友電気工業株式会社

Sumitomo Electric Industries, Ltd.

Abstract

 鉄箔を大気酸化した後に、高温のアセチレンガス雰囲気中で処理すると、熱亀裂の内部にサブミクロンの幅を持つ炭素繊維(チューブやシート)が亀裂の両側をブリッジするように成長する新しい現象を発見した。この現象を利用すれば、直線的なナノカーボンが成長でき、新規デバイス作成手法に応用できる。炭素が引き出されるメカニズムを解明するため、雰囲気制御可能な XAFS 装置により浸炭工程毎での Fe の状態変化を測定した。


Keywords: カーボンナノチューブ、高純度鉄箔、XAFS、酸化鉄、ガス浸炭


SPring-8 Section C: Technical Report

2015B2008 / BL40XU
低融点合金を利用した新しいX線光学素子の試作
New Types of X-ray Optics Made of Low Melting-Temperature Alloy

岩本 裕之

Hiroyuki Iwamoto

(公財)高輝度光科学研究センター

JASRI

Abstract

 低融点合金を利用し、高エネルギーX線用のピンホール光学素子を安価に作成する方法を考案し、また作成のための装置を試作した。この装置を用いて実際にピンホール光学素子を作成し、BL40XU ビームラインにて試用したが、市販のものと同様に問題なく使用できた。


Keywords: 低融点合金、ピンホール、高エネルギーX線