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光励起三重項電子を用いた動的核偏極によるNMR分光高感度化の汎用性向上

研究課題

研究課題/領域番号 26620009
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関大阪大学

研究代表者

根来 誠  大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (70611549)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードtriplet-DNP / 室温超偏極 / 核磁気共鳴(NMR) / 磁気共鳴イメージング(MRI) / ペンタセン / 安息香酸 / 重水素化 / 動的核偏極 / NMR分光 / MRI / スピン拡散 / 量子技術 / パルス数値設計法 / 常温核偏極
研究成果の概要

光励起三重項状態の電子スピンを用いる動的核偏極(トリプレットDNP)法は、極低温を用いる従来法と同程度のNMR感度向上を達成できる。この手法で様々な分子を高感度化可能にし、高感度液体が生成できるようにし、NMR分析やMRIへの道を拓くことが本研究の目的であった。本研究では、水溶性である安息香酸固体の室温下での高感度化について研究を行い、高感度化後に溶解し、高感度液体生成に成功した。また、トリプレットDNP法で様々な分子が高偏極化できるホスト物質と光励起物質の組み合わせを考案した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [国際共同研究] マレーシア工科大学(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Ku band pulsed electron paramagnetic resonance spectrometer using an arbitrary waveform generator for quantum control experiments at millikelvin temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      Y. S. Yap, Y. Tabuchi, M. Negoro, A. Kagawa and M. Kitagawa
    • 雑誌名

      Rev. Sci. Instrum.

      巻: 86 号: 6 ページ: 063110-063110

    • DOI

      10.1063/1.4922791

    • NAID

      120006955559

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Room-temperature hyperpolarization of nuclear spins in bulk2014

    • 著者名/発表者名
      K. Tateishi, M. Negoro, S. Nishida, A. Kagawa, Y. Morita, M. Kitagawa
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci

      巻: 111 号: 21 ページ: 7527-7530

    • DOI

      10.1073/pnas.1315778111

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光励起三重項状態を用いた動的核偏極による安息香酸の高偏極化2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshiki Tanaka, Makoto Negoro, Akinori Kagawa, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第55回NMR討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 極低温下での動的核偏極のためのENDOR 共振器の開発2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiko Takemori, Akinori Kagawa, Makoto Negoro, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第55回NMR討論会
    • 発表場所
      広島国際会議場
    • 年月日
      2016-11-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ku帯及びX帯多周波数任意波形パルスESR分光計の開発2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Wakuta, Makoto Negoro, Yung Szen Yap, Tsukasa Hamasaki, Akinori Kagawa, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ku帯ストリップライン型共振器を用いた電子スピン量子操作に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Kuno, Keisuke Sowa, Yung Szen Yap, Makoto Negoro, Akinori Kagawa, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第55回電子スピンサイエンス学会年会
    • 発表場所
      大阪市立大学
    • 年月日
      2016-11-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 数値最適化された多量子NMRパルスの性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      Yuu Yonei, Makoto Negoro, Rai Suyama, Yutaka Tabuchi, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第60回固体NMR材料フォーラム
    • 発表場所
      金沢商工会議所
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 汎用計測機器やFPGAを用いたソフトウェア定義磁気共鳴分光システム2016

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Hamasaki, Kazuki Hirasawa, Makoto Negoro, Shunsuke Saruwatari, Takefumi Miyoshi, Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      第60回固体NMR材料フォーラム
    • 発表場所
      金沢商工会議所
    • 年月日
      2016-10-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 数値最適化選択的デカップリングパルスの固体NMR実験2016

    • 著者名/発表者名
      根来誠、中村謙太、米井佑、田渕豊、北川勝浩
    • 学会等名
      日本物理学会春季大会
    • 発表場所
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県、仙台市)
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantum Annealing with Hyperpolarized Nuclear Spins in Solids2015

    • 著者名/発表者名
      Makoto Negoro
    • 学会等名
      New Horizons of Quantum and Classical Information 2015
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス(東京都目黒区)
    • 年月日
      2015-08-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 極低温ESR量子計算実験のためのストリップライン型ループギャップ共振器の開発2015

    • 著者名/発表者名
      久野真由子, ヤップ ユンセン, 根来誠, 香川晃徳, 北川勝浩
    • 学会等名
      QIT34
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府、豊中市)
    • 年月日
      2015-05-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward application of DNP using photo-excited triplet electrons2014

    • 著者名/発表者名
      Negoro Makoto, Kenichiro Tateishi, Shinsuke Nishida, Akinori Kagawa, Yasushi Morita, and Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      APES-IES-SEST2014
    • 発表場所
      Todaiji culture center Nara prefectural new public hall, Nara, Japan
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Arbitrary waveform pulse ESR at very low temperatures: Multiple Excitation using Phase-ramped Gaussian pulses2014

    • 著者名/発表者名
      Yung Szen Yap, Yutaka Tabuchi, Shuuhei Tanijima, Makoto Negoro, Akinori Kagawa, and Masahiro Kitagawa
    • 学会等名
      APES-IES-SEST2014
    • 発表場所
      Todaiji culture center Nara prefectural new public hall, Nara, Japan
    • 年月日
      2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] NMRを1万倍高感度化する技術:DNP ~その基礎原理から最新の応用研究まで~2014

    • 著者名/発表者名
      根来誠
    • 学会等名
      第53回NMR討論会
    • 発表場所
      大阪大学コンベンションセンター
    • 年月日
      2014-11-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 光励起三重項状態の電子スピンを用いた動的核偏極(DNP)による室温超偏極技術2014

    • 著者名/発表者名
      根来誠、立石健一郎、西田辰介、香川晃徳、森田靖、北川勝浩
    • 学会等名
      第42回日本磁気共鳴医学会大会
    • 発表場所
      ホテルグランヴィア京都
    • 年月日
      2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高偏極化した核スピン系での磁気相転移の量子シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      香川晃徳、根来誠、北野崇博、立石健一郎、西田辰介、森田靖、丸山勲、北川勝浩
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 平均ハミルトニアン理論と最適制御理論に基づくハミルトニアンエンジニアリング2014

    • 著者名/発表者名
      根来誠、田渕豊、陶山雷、北川勝浩
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学春日井キャンパス
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機分子における光励起三重項状態の電子スピンを用いた動的核偏極によるNMR分光・MRIの高感度化2014

    • 著者名/発表者名
      根来誠
    • 学会等名
      第11回AMO討論会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス
    • 年月日
      2014-06-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [図書] "Quantum Information Processing Experiments Using Nuclear and Electron Spins in Molecules" in2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitagawa, Y. Morita, A. Kagawa, M. Negoro
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      Springer Japan
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 大阪大学北川研究室

    • URL

      http://www.qc.ee.es.osaka-u.ac.jp/~qc/index_j.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 可溶性ペンタセンを用いた動的核偏極による 核スピン高偏極化方法2015

    • 発明者名
      立石健一郎、上坂友洋、根来誠、北川勝浩
    • 権利者名
      立石健一郎、上坂友洋、根来誠、北川勝浩
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-06-29
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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