Ｊ－ＰＡＲＣの大強度中性子を活用した光誘起現象の単結晶中性子構造解析

• 研究課題/領域番号: 24681016
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 一部基金
• 研究分野: 量子ビーム科学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構 (2013-2014); 一般財団法人総合科学研究機構 (2012)
• 研究代表者: 大原 高志 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門J-PARCセンター, 研究副主幹 (60391249)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円); 2012年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
• キーワード: 単結晶中性子構造解析 / 光誘起 / 結晶相反応 / J-PARC / SENJU / プロトン移動 / ESIPT / 量子ビーム科学 / 量子ビーム測定手法 / 中性子

研究成果の概要

本課題では単結晶中性子構造解析による光誘起現象の「その場観察」法の確立を目的とし、単結晶中性子回折測定用に特化した光ファイバーライトガイド付きクローズドサイクル冷凍機を新たに開発し、20K以下という低温環境下でのin situ可視光照射単結晶中性子回折測定を実現した。また、可視光照射による分子内プロトン移動が報告されている2-(2'ヒドロキシフェニル)ベンゾイミダゾール(HPBI)について、測定用の単結晶を調製するとともに、J-PARCの単結晶回折計SENJUと上述の冷凍機を用いることで実際の単結晶中性子回折測定に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Current Status of an Extreme Environment Single Crystal Neutron Diffractometer SENJU at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: Takashi OHHARA, Ryoji Kiyanagi, Koji KANEKO, Itaru TAMURA, Akiko NAKAO, Takayasu HANASHIMA, Koji MUNAKATA, Taketo MOYOSHI, Tetsuo KURODA, Kenichi OIKAWA, Takuro KAWASAKI, Yasuhiro YAMAUCHI, Seiko OHIRA-KAWAMURA
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 印刷中
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Current status of a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer SENJU (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, A. Nakao, T. Hanashima, K. Munakata, T. Moyoshi, T. Kuroda, K. Kaneko, I. Tamura, K. Oikawa, T. Kawasaki, Y. Yamauchi and S. O. Kawamura
  • 雑誌名: ICANS-XXI Proceedings 巻: 印刷中
• [雑誌論文] Proton Order−Disorder Phenomena in a Hydrogen-Bonded Rhodium−η5-Semiquinone Complex: A Possible Dielectric Response Mechanism (2015)
  • 著者名/発表者名: Minoru Mitsumi, Kazunari Ezaki, Yuuki Komatsu, Koshiro Toriumi, Tatsuya Miyatou, Motohiro Mizuno, Nobuaki Azuma, Yuji Miyazaki, Motohiro Nakano, Yasutaka Kitagawa, Takayasu Hanashima, Ryoji Kiyanagi, Takashi Ohhara, and Kazuhiro Nakasuji
  • 雑誌名: Chemistry - A European Journal 巻: 印刷中
  • 査読あり
• [雑誌論文] J-PARCの大強度中性子を用いた結晶化学の新展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原高志
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 巻: 56 号: 5 ページ: 301-306
  • DOI: 10.5940/jcrsj.56.301
  • NAID: 130004714199
  • ISSN: 0369-4585, 1884-5576
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Detector system of the SENJU single-crystal time-of-flight neutron Diffractometer at J-PARC/MLF (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kawasaki, T. Nakamura, K. Toh, T. Hosoya, K. Oikawa, T. Ohhara, R. Kiyanagi, M. Ebine, A. Birumachi, K. Sakasai, K. Soyama, M. Katagiri
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A. 巻: 735 ページ: 444-451
  • DOI: 10.1016/j.nima.2013.09.057
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single crystal neutron diffraction study of high neutron absorbing compound EuGa4 (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kawasaki, K. Kaneko, N. Aso, A. Nakamura, M. Hedo, T. Nakama, and Y. Onuki
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 1 ページ: 0140091-4
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.014009
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Instrument Design and Performance Evaluation of a New Single Crystal Neutron Diffractometer SENJU at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Oikawa, T. Kawasaki, T. Ohhara, R. Kiyanagi, K. Kaneko, I. Tamura, T. Nakamura, M. Harada, A. Nakao, T. Hanashima, K. Munakata, H. Kimura, Y. Noda, M. Takahashi, and T. Kiyotani
  • 雑誌名: JPS Conf. Proc. 巻: 1 ページ: 0140131-4
  • DOI: 10.7566/jpscp.1.014013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of performance for IBARAKI biological crystal diffractometer iBIX with new detectors (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kusaka, T. Hosoya, T. Yamada, K. Tomoyori, T. Ohhara, M. Katagiri, K. Kurihara, I. Tanaka, N. Niimura
  • 雑誌名: J. Synchrotron Radiat. 巻: 2013 号: 6 ページ: 994-998
  • DOI: 10.1107/s0909049513021845
  • 査読あり
• [雑誌論文] Hydrogen-bond network and pH sensitivity in human transthyretin (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokoyama, M. Mizuguchi, Y. Nabeshima, K. Kusaka, T. Yamada, T. Hosoya, T. Ohhara, K. Kurihara, I. Tanaka, N. Niimura
  • 雑誌名: J. Synchrotron Radiat. 巻: 2013 号: 6 ページ: 834-837
  • DOI: 10.1107/s090904951302075x
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Functional [NiFe] Hydrogenase Mimic that Catalyzes Electron and Hydride T ransfer from H_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiji Ogo, Koji Ichikawa, et al.
  • 雑誌名: Science 巻: 339 号: 6120 ページ: 682-684
  • DOI: 10.1126/science.1231345
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of Morpholinium Tribromoplumbate C_4H_8ONH_2PbBr_3 Studied Using Single-Crystal Neutron Diffraction (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kawasaki, M. Takahashi, T.Ohhara, I. Tanaka, K. Kusaka, T.Hosoya, T. Yamada, K.Kurihara
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 81 号: 9 ページ: 94602-94602
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.094602
  • 査読あり
• [学会発表] 大強度パルス中性子線による結晶構造解析の基礎理論と最新状況 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大原高志
  • 学会等名: 日本化学会第95春季年会
  • 発表場所: 日本大学(船橋)
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
  • 招待講演
• [学会発表] 励起状態プロトン移動を示す有機発光材料2-(2’-hydroxyphenyl) benzimidazoleの単結晶中性子構造解析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原 高志、鬼柳 亮嗣、花島 隆泰、茂吉 武人、中尾 朗子、宗像 孝司、黒田 哲也
  • 学会等名: 日本中性子科学会第14回年会
  • 発表場所: 北海道立道民活動センター(札幌)
  • 年月日: 2014-12-11 – 2014-12-12
• [学会発表] J-PARCの大強度中性子を用いた結晶化学の新展開 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原高志
  • 学会等名: 平成26年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 東京大学(東京)
  • 年月日: 2014-11-01 – 2014-11-03
  • 招待講演
• [学会発表] Current status of a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer SENJU (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, A. Nakao, T. Hanashima, K. Munakata, T. Moyoshi, T. Kuroda, K. Kaneko, I. Tamura, K. Oikawa, T. Kawasaki, Y. Yamauchi and S. O. Kawamura
  • 学会等名: ICANS-XXI
  • 発表場所: Ibaraki Prefectural Culture Center (Mito, Japan)
  • 年月日: 2014-09-30 – 2014-10-03
• [学会発表] J-PARCの大強度中性子を利用した単結晶中性子構造解析の最前線 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大原高志
  • 学会等名: 分子連関相乗系研究部門研究会「分子機能解明のための結晶学の利用」
  • 発表場所: 東京理科大学(東京)
  • 年月日: 2014-08-30
  • 招待講演
• [学会発表] SENJU, Extreme Environment Single Crystal Neutron Diffractometer at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: Takashi Ohhara, Ryoji Kiyanagi, Koji Kaneko, Takuro Kawasaki, kenichi Oikawa, Itaru Tamura, Akiko Nakao, Takayasu Hanashima, Koji Munakata, Taketo Moyoshi, Tetsuya Kuroda, Yasuhiro Yamauchi, Seiko Ohira-Kawamura
  • 学会等名: Twenty-Third Congress and General Assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Palais des congrès de Montréal (Montreal, Canada)
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-12
• [学会発表] Sample environment devices for a TOF-Laue single crystal diffractometer SENJU at J-PARC (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, K. Kaneko, T. Kawasaki, K. Oikawa, I. Tamura, A. Nakao, T. Hanashima, K. Munakata, T. Moyoshi, T. Kuroda, Y. Yamauchi, S. O.-Kawamura
  • 学会等名: The 12th Conference of the Asian Crystallographica Association
  • 発表場所: HKUST(HongKong)
• [学会発表] 単結晶中性子回折計SENJUの高度化と試料環境の現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大原高志、鬼柳亮嗣、及川健一、川崎卓郎、金子耕士、田村格良、中尾朗子、花島隆泰、宗像孝司、茂吉武人、木村宏之、野田幸男、高橋美和子、清谷多美子、山内康弘、河村聖子
  • 学会等名: 平成25年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本市)
• [学会発表] Development of a new TOF single crystal diffractometer SENJU at J-PARC (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, T. Kawasaki, K. Oikawa, K. Kaneko, I. Tamura, A. Nakao, T. Hanashima, K. Munakata, H. Kimura, C.-H. Lee, Y. Noda, M. Takahashi, T. Kiyotani, K. Oshima, M. Arai
  • 学会等名: International Conference on Neutron Scattering
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre (Edinburg , U.K.)
• [学会発表] Current Status of Extreme Environment Single Crystal Neutron Diffrac tometer SENJU at J-PARC (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, 以下
  • 学会等名: The 12^<th> Korea-Japan Meeting on Neutron Science
  • 発表場所: 琉球大学(沖縄)
• [学会発表] 新規単結晶中性子回折計「SENJU」による有機化合物結晶の構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大原高志, 中尾朗子, 以下
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学(草津)
• [学会発表] 特殊環境微小単結晶中性子回折計SENJUの立ち上げと現状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大原高志, 鬼柳亮嗣, 以下
  • 学会等名: 第4回MLFシンポジウム
  • 発表場所: 日本未来館(東京)
• [学会発表] 特殊環境微小単結晶中性子回折計SENJUの立ち上げと現状 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大原高志, 鬼柳亮嗣, 以下
  • 学会等名: 平成24年度日本結晶学会年会
  • 発表場所: 東北大学(仙台)
• [学会発表] SENJU: A New Extreme Environment Single Crystal Neutron Diffracto meter at BL18 of J-PARC (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ohhara, R. Kiyanagi, 以下
  • 学会等名: A Joint Meeting of the Asian Crystallographic Association (AsCA), Society of Crystallographeres in Australia and New Zealand (SCANZ)
  • 発表場所: Adelaide, Australia
• [図書] X線・中性子構造解析の基礎：有機結晶から薄膜まで (2015)
  • 著者名/発表者名: 大橋裕二、植草秀裕、大原高志、小島優子、根本隆
  • 出版者: 東京化学同人
• [備考]
  • URL: http://www.cross-tokai.jp/ja/news/2013/v13001