2018 Fiscal Year Annual Research Report
3D imaging of dopants by X-ray fluorescence and neutron holography
| Project Area | 3D Active-Site Science |
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| Project/Area Number |
26105006
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
林 好一 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20283632)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
細川 伸也 熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (30183601)
大山 研司 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (60241569)
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| Project Period (FY) |
2014-07-10 – 2019-03-31
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| Keywords | 蛍光X線ホログラフィー / 中性子ホログラフィー / 局所構造 / ３D原子イメージング / トポロジカル絶縁体 / 光化学系II |
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| Outline of Annual Research Achievements |
以下に示す(i)、(ii)の２つのトピックについて、主な成果を上げた。(i)：トポロジカル絶縁体であるAg: Bi2Se3におけるAgの局所構造を詳細に解明するために、光電子ホログラフィーと蛍光X線ホログラフィーを併用してホログラムの測定を行った。光電子ホログラフィーの結果から、置換サイトと4配位格子間サイトが示された。一方、蛍光Ｘ線ホログラフィーの結果からは、置換サイトにおいてAgの位置はBi面から大きく上下に変位しており、周辺格子が大きく歪んでいることが示唆された。また、様々な面をスライスして再生させると、光電子ホログラフィーで示されたSe-Se層間に侵入しているAgが存在することも分かった。但し、４配位サイトだけでなく、6配位サイトにも存在する可能性が示された。(ii)：バイオ物質については、試料冷却システムの設置や専用試料ホルダーの作製、χステージの導入等、いくつかの装置的な工夫を施した。その結果、たんぱく質の放射線損傷を抑え安定してホログラムを測定できるようになった。一方、ヘモグロビンは、ユニットセル内に8つのヘムサイトが存在し測定が困難であることから、ユニットセル内にヘムが２つしか存在しないミオグロビンに着目し測定を行った。ヘム面の4回対称性を利用することによって、ホログラムからヘムの構造が良好に再現された。次に、蛍光X線ホログラフィーのノーマルモードを用いて、二次元検出器による光化学系II(PSII)のホログラム測定も推し進めてきた。特に、ここではCaMn4クラスターにおけるMn3+及びMn4+の配置を決定する必要があるために、MnのK吸収端におけるしきい励起を利用した価数選択ホログラムの測定を試みた。測定試料は、S1及びS2状態のPSIIであるが、この状態は放射光に対して極めて不安定であるため、10秒以内に照射位置を移動させるためのシステムも構築した。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Book] 放射光利用の手引き2019
Author(s)
東北放射光施設推進会議推進室
Total Pages
344
Publisher
アグネ技術センター
ISBN
978-4-901496-95-7
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