コヒーレントX線の単一粒子観測を用いたナノ粒子の生成過程の観測

• 研究課題/領域番号: 24K15593
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分80040:量子ビーム科学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 永谷 清信 京都大学, 理学研究科, 助教 (30273436)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円); 2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2025年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: ナノ粒子 / X線自由電子レーザー / 結晶生成

研究開始時の研究の概要

本研究では、X線自由電子レーザー(XFEL)から得られる超短パルス(～10フェムト秒)かつ
コヒーレントなX線を用いた単一粒子X線構造解析手法を用いて、成長途上にあるナノ粒子の構造を解析する方法を開発し、結晶成長過程における構造ダイナミクスを実験的に解明することを目的とする。結晶成長過程は広範な分野で興味を持たれる非平衡現象であり、近年は大規模数値計算などから新たなモデルが提唱されるなど、その詳細について興味が持たれている。本研究では、現実の物質系として希ガスのナノ粒子を取り上げ、結晶成長途上における個々の粒子構造の観測を行うことで、実験的アプローチにより結晶成長ダイナミクスの詳細を明らかにする。