生体分子系に対する軟エックス線分光理論計算

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23540476
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 高橋 修 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60253051)
• キーワード: 放射線、X線、粒子線 / 生体分子 / 内殻励起 / 化学物理

研究概要

近年の放射光利用技術の進歩およびＸ線自由電子レーザのような新しい光源の利用により、軟Ｘ線領域における分光学が急速に進展した。本研究では私が今まで培ってきた研究ノウハウを生体分子系に応用する。生体分子系に特徴的な物性の1つであるX線自然円二色性分光法(XNCD)と、近年新しい光源であるX線自由電子レーザを使った研究のうち特に注目されている内殻二重イオン化状態（DCH）の計算手法を構築する。
まずXNCD法について述べる。昨年度開発した新規コードに基づき、アラニン、セリンに対し単分子およびクラスタモデルを用いて理論計算を行った。最大4分子のモデルクラスタを用い、アラニンについては実験スペクトルをよく再現したが、セリンについては強度の絶対値の減少は再現できたものの符号の反転は再現できなかった。さらなる大規模計算の必要性を感じている。
内殻二重イオン化状態の計算はこれまでの計算結果をまとめるべく、論文を執筆中である。

研究成果

• [雑誌論文] Formation and decay of core-orbital vacancies in the water molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Mucke, O. Takahashi (他5名)
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett 巻: 558 ページ: 82-87
  • DOI: 10.1016/j.cplett.2012.11.094
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-specific ion desorption from condensed F3SiCD2CH2Si(CH3)3 induced by Si-2p core-level ionizations studied with photoelectron photoion coincidence (PEPICO) spectroscopy, Auger photoelectron coincidence spectroscopy (APECS) and Auger electron photoion coincidence (AEPICO) spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiko Mase, Eiichi Kobayashi, Akira Nambu, Takuhiro Kakiuchi, Osamu Takahashi, Kiyohiko Tabayashi, Joji Ohshita, Shogo Hashimoto, Masatoshi Tanaka, Shin-ichi Nagaoka
  • 雑誌名: Surf. Sci. 巻: 607 ページ: 174-180
  • DOI: doi: 10.1016/j.susc.2012.09.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cascade Auger decays following Si KL23L23 Auger transitions in SiF4 (2013)
  • 著者名/発表者名: I.H. Suzuki, Y. Kono, A. Ikeda, M. Oi, T. Ouchi, K. Ueda, Y. Tamenori, O. Takahashi and S. Nagaoka
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: 138 ページ: 024302-7
  • DOI: doi: 10.1063/1.4773344
  • 査読あり
• [雑誌論文] Substituent R-effects on the core-electron excitation spectra of hydrogen bonded carboxylic-acid (R-COOH) clusters: Comparison between acetic-acid and formic-acid clusters (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tabayashi, O. Takahashi, H. Namatame, and M. Taniguchi
  • 雑誌名: Chem. Phys. Lett. 巻: 557 ページ: 1
  • DOI: doi: 10.1016/j.cplett.2012.10.043
  • 査読あり
• [雑誌論文] Important role of the CH/pi hydrogen bond in the enhancement of CD amplitude of 1,3-diene steroids (2013)
  • 著者名/発表者名: Osamu Takahashi, Yuji Kohno, Kazuyoshi Ueda, and Motohiro Nishio
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 37 ページ: 843-849
  • DOI: doi: 10.1039/C2NJ40955K
  • 査読あり
• [雑誌論文] A vaiety of characteristic behavior of resonant KL23L23 Auger decays following Si K-shell photoexcitation of SiCl4 (2013)
  • 著者名/発表者名: I. H. Suzuki, Y. Kono, K. Sakai, M. Kimura, K. Ueda, Y. Tamenori, O. Takahashi, and S. Nagaoka
  • 雑誌名: J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 巻: 46 ページ: 075101-9
  • DOI: doi: 10.1088/0953-4075/46/7/075101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of the CH/pi hydrogen bond on the enhancement of circular dichroism (CD) amplitude of 5,7-diene steroids: ergosterol, lumisterol, pirocarciferol, isopirocarciferol and structurally related cyclohexadienes (2013)
  • 著者名/発表者名: Osamu Takahashi, Yuji Kohno and Motohiro Nishio
  • 雑誌名: New J. Chem. 巻: 37 ページ: 2082-2086
  • DOI: doi: 10.1039/c3nj41148f
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unique Water-Water Coordination Tailored by a Metal Surface (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Schiros, K. Andersson, J. B. MacNaughton, J. Gladh, A. Matsuda, H. Ostrom, O. Takahashi, L.G.M. Pettersson, A. Nilsson, and H. Ogasawara
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: 138 ページ: 234708-7
  • DOI: doi: 10.1063/1.4809680
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of hollow atom formation in intense s-ray pulses mapped by partial covariance (2013)
  • 著者名/発表者名: L. J. Fransinski, P. Linusson, P. v.d. Muelen, P. Salen, R. D. Thomas, M. Larsson, L. Foucar, J. Ullrich, K. Motomura, S. Mondal, K. Ueda, T. Osipiv, L. Fang, B. Murphy, N. Berrah, C. Bostedt, J. D. Bozek, S. Schorb, M. Messerschmidt, J. M. Glownia, J. Cryan, R. Coffee, O. Takahashi, S. Wada (他10名)
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 111 ページ: 073002-5
  • DOI: doi: 10.1103/PhysRevLett.111.073002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Using Covariance Mapping to Investigate the Dynamics of Multi-Photon Ionization Processes of Ne Atoms Exposed to X-FEL Pulses (2013)
  • 著者名/発表者名: V. Zhaunerchyk, L. J. Fransinski, M. Siano, J. H. D. Eland, P. Linusson, R. D. Thomas, M. Larsson, L. Foucar, J. Ullrich, K. Motomura, S. Mondal, K. Ueda, T. Osipiv, L. Fang, B. F. Murphy, N. Berrah, C. Bostedt, J. D. Bozek, S. Schorb, M. Messerschmidt, J. M. Glownia, J. P. Cryan, R. Coffee, O. Takahashi (他10名)
  • 雑誌名: J. Phys. B: At. Mol. Opt. Phys. 巻: 46 ページ: 164034-8
  • DOI: doi:10.1088/0953-4075/46/16/164034
  • 査読あり
• [雑誌論文] elective Probing of OH-OD stretch vibrations in liquid water using resonant inelastic soft-X-ray scattering (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihisa Harada, Takashi Tokushima, Yuka Horikawa, Osamu Takahashi, Hideharu Niwa, Masaki Kobayashi, Masaharu Oshima, Yasunori Senba, Haruhiko Ohashi, Kjartan Thor Wikfeldt, Anders Nilsson, Lars G. M. Petterson, and Shik Shin
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett. 巻: 111 ページ: 193001-5
  • DOI: doi: 10.1103/PhysRevLett.111.193001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Site-dependent Si KL23L23 resonant Auger electron spectra following inner-shell excitation of Cl3SiSi(CH3)3 (2013)
  • 著者名/発表者名: Isao Suzuki, Hikari Endo, Kanae Nagai, Osamu Takahashi, Yusuke Tamenori, and Shin-ichi Nagaoka
  • 雑誌名: J. Chem. Phys. 巻: 139 ページ: 174314-7
  • DOI: doi: 10.1063/1.4827860
  • 査読あり
• [学会発表] Theoretical studies on core-level spectroscopy: Dynamical effects (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Takahashi
  • 学会等名: Helmholtz-Zentrum Berlin
  • 発表場所: Helmholtz-Zentrum Berlin, Berlin
  • 年月日: 20140306-20140306
  • 招待講演
• [学会発表] 軟X線分光に関する理論計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 修
  • 学会等名: 文部科学省平成25年度科学研究費補助金「新学術領域研究」宇宙における分子進化：星間雲から原子惑星系へ 平成25年度研究集会
  • 発表場所: 札幌，低温科学研究所
  • 年月日: 20131127-20131128
  • 招待講演
• [学会発表] 金属原子を含む軟X線吸収分光スペクトルの理論計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 修
  • 学会等名: 2013年日本化学会中国四国支部大会
  • 発表場所: 広島大学西条キャンパス
  • 年月日: 20131115-20131116
  • 招待講演
• [学会発表] 核の運動を含んだオージェ電子分光スペクトルの理論計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 修,高木沙弥, 国武尚登, 山崎勝義
  • 学会等名: 日本コンピュータ化学会2013秋季年会
  • 発表場所: 九州大学 伊都キャンパス
  • 年月日: 20131018-20131019
• [学会発表] 液体エタノールのX線発光分光に対する理論計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 修, Lars Pettersson
  • 学会等名: 第7回分子科学討論会2013
  • 発表場所: 京都 京都テルサ
  • 年月日: 20130924-20130927
• [学会発表] Auger decay spectra calculations for some small molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: Osamu Takahashi, Saya Takaki, Naotake Kunitake, Katsuyoshi Yamasaki
  • 学会等名: XXVIII International Conference on Photonic, Electronic and Atomic Collision
  • 発表場所: Lanzhou, China
  • 年月日: 20130724-20130730
• [学会発表] 液体アルコールのX線発光分光に対する理論計算 (2013)
  • 著者名/発表者名: 高橋 修、Lars G. M. Pettersson
  • 学会等名: 日本コンピュータ化学会2013春季年会
  • 発表場所: 東京工業大学大岡山キャンパス
  • 年月日: 20130530-20130531
• [学会発表] Auger decay spectra calculations for some small molecules (2013)
  • 著者名/発表者名: O. Takahashi, S. Takaki, N. Kunitake, K. Yamasaki
  • 学会等名: 5th JCS International Symposium on Theoretical Chemistry
  • 発表場所: Nara, Japan
  • 年月日: 2013-12-03
  • 招待講演