超タイコグラフィによる微視的非平衡状態の可視化プラットフォームの構築

2023 Fiscal Year Comments on the Screening Results

• Project/Area Number: 23H05403
• Research Category: Grant-in-Aid for Specially Promoted Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 高橋 幸生 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 教授 (00415217)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): DAM HieuChi 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70397230) ; 星野 大樹 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 准教授 (20569173) ; 石黒 志 東北大学, 国際放射光イノベーション・スマート研究センター, 助教 (20752455)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2030-03-31

Summary of the Research Project

高分解能レンズレスX線顕微イメージング技術であるタイコグラフィの問題点であった時間分解能を、独自の手法で１ミリ秒にまで向上させ、様々な不均一系の局所構造やドメイン構造の動的観察を可能にする研究である。応募者が独自に開発した「三角形開口を用いたダイナミックコヒーレント回折イメージング（ダイナミックCDI）」を基盤として、X線光子相関分光法と組み合わせることで、時間分解能だけで無く空間分解能も10nmからサブnmに拡張し、材料の機能発現や劣化のメカニズム解明に応用することを目指す。

Scientific Significance and Expected Research Achievements

三角形開口を用いたダイナミックCDIという独自手法を用いる点、さらにデータ科学的アプローチを用いて、X線光子相関分光法と組み合わせる点が独創的である。新しい３GeV高輝度放射光施設であるNanoTerasuの稼働に合わせ、世界トップクラスの計測法を確立することで日本の放射光科学の発展に寄与するとともに、本研究により構築する微視的非平衡状態可視化のためのプラットフォームは、様々な実用材料の構造―時間―機能の多次元相関解析と新規材料開発に大いに活用され、社会的な波及効果が期待できる。