2015 Fiscal Year Research-status Report
放射光とレーザーの組合わせによる分子性凝縮相の電子状態分析
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25390127
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| Research Institution | Saga University |
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Principal Investigator |
鎌田 雅夫 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 特命研究員 (60112538)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高橋 和敏 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 准教授 (30332183)
辻林 徹 大阪歯科大学, 歯学部, 教授 (50214771)
東 純平 佐賀大学, シンクロトロン光応用研究センター, 准教授 (40372768)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子性凝縮体 / 軽元素内殻吸収 / 共鳴光電子分光 / システイン / 亜硝酸ナトリウム / 非占有電子状態 / 占有電子状態 / アミノ酸電子状態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、基底（占有）状態分析と励起（非占有）状態分析の分析を目指し、①放射光とレーザーを組合わせた光電子分光法による、同一試料ならびに同一条件下での測定手法の確立、②次世代機能性物質として期待される分子性凝縮相（アミノ酸と亜硝酸塩）の電子状態分析を行い、本手法の有効性を示す、③励起状態の緩和ダイナミクスを解明し、手法の発展性を示す、ことを目的としている。
平成２７年度は、佐賀大学シンクロトロン光応用研究センターのビームラインBL13の軟X線と光電子分光システムを用いて、亜硝酸ナトリウム薄膜についての放射光光電子分光による基底（占有）状態の測定と、各内殻吸収スペクトル測定および、それらの内殻吸収領域における価電子共鳴光電子分光による励起（非占有）状態の測定についての結果について解析を行った。その結果、亜硝酸ナトリウムは、局所的な分子的描像と広い範囲でのバンド的性質の両面の特徴を有する特異な物質であり、データの定量的な分析により、オージェ減衰過程の割合ならびに励起状態のエネルギー移動に要する寿命を導出することができた。その成果は、論文として出版した。
アミノ酸システインについても、同様に、基底（占有）状態ならびに励起（非占有）状態の測定を行った。その結果、硫黄を含むチオール基が占有電子状態の最上部にあり、非占有状態は酸素、炭素、硫黄の各成分が交じり合っていることが明らかとなった。成果の一部を１月の日本放射光学会でポスター発表し、論文を投稿した。
分担者（辻林、東）によるレーザーと放射光を組み合わせた光電子分光実験によって、システイン膜を有る条件で処理すると光応答性が生じて、光誘起相転移が生じることが明らかとなり、その成果の一部を論文として発表した。
光誘起起電力に関して、国際会議での招待講演を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初研究計画通りに、シンクロトロン光とレーザーを用いて、分子凝縮相（亜硝酸ナトリウムとアミノ酸システイン）の実験的研究を実施し、国際学術誌での論文発表や国際会議での招待講演などを実施した所であるが、想定以上の興味深い実験結果が見い出されたことにより、既得実験データの詳細な解析ならびに既存概念との比較検討を行う必要が生じた。そのために、１年の研究期間の延長を申請して、認められた。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は、当初計画以上の興味ある測定結果についての解析を進め、本研究の達成目標として掲げた以下の３点：①放射光とレーザーを組合わせた光電子分光法による、基底（占有）状態分析と励起（非占有）状態分析を同一試料ならびに同一条件下で実施する手法を確立するとともに、②その手法を適用して、次世代機能性物質として期待される分子性凝縮相（アミノ酸と亜硝酸塩）の占有電子状態ならびに非占有電子状態の分析を行い、手法の有効性を示すことを行い、③さらに、時間分解光電子測定により、励起状態の緩和ダイナミクスを解明し、手法の発展性を示すことを達成する、に関する研究成果のまとめを行い、論文として公開発表する。
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| Causes of Carryover |
論文を投稿した後の閲読者の応答が冬休みで遅れており、そのために当該年度の支払予定に入れていた予算が執行できなかった。また、年度末の3月末に発表予定だった日本物理学会の会場が仙台市東北学院大学で有ったが、同時期に他学会の開催が有ったために宿泊場所が確保できず、発表のための出張を取りやめたので、その出張費が残った。さらに、今まで取得したデータに興味深い結果が含まれていることが分かり、より詳しい解析を進めてからの発表をするという計画に変更した為に消耗費が少し残った。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
研究期間の1年間の延長申請を幸い承認頂けたので、平成28年度においては、今まで取得したデータに含まれている興味深い測定結果について、解析を詳しく進める。それらの結果をまとめて、論文として発表する予定である。予算は主に解析と発表、出版に充てる。
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[Journal Article] Impurity-Induced First-order Phase Transitions in Highly Crystalline V2O3 Nanocrystals2015
Author(s)
Y. Ishiwata, E. Takahashi, K. Akashi, M. Imamura, J. Azuma, K. Takahashi, M. Kamada, H. Ishii, Y.-F. Liao, Y. Tezuka, Y. Inagaki, T. Kawae, D. Nishio-Hamane, M. Nantoh, K. Ishibashi , T. Kida
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Journal Title
Advanced Materials Interfaces
Volume: 2
Pages: 1500132
DOI
Peer Reviewed
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