研究Discovery Saga

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【情報学】人間情報学：信頼性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【情報学】情報学フロンティア：機械学習／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【情報学】情報学フロンティア：主成分分析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【複合領域】科学社会学・科学技術史：科学技術社会論（STS）／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【複合領域】健康・スポーツ科学：光環境制御／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【複合領域】デザイン学：ceramics ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】grain boundary / electron microscopy / ceramics / 走査透過型電子顕微鏡 / セラミックス (他7件)

【概要】In this study, we fabricated a bicrystal, possessing bi-crystallographic relations of (310)[001]||(310)[001] between upper and lower crystals. Analysis of diffraction patterns confirms these orientati...

【複合領域】デザイン学：デザイン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【複合領域】文化財科学・博物館学：レプリカ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【環境学】環境解析学：地球気候／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：エアロソル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：ターボール／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：気候影響／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：電子顕微鏡分析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：航空機観測／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：飛行機観測／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境解析学：大気観測／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【環境学】環境保全学：バーミキュライト／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【環境学】環境保全学：重金属／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】物理学：金属フォトニック結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【数物系科学】物理学：プラズモニックス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【数物系科学】物理学：光の異常透過／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【数物系科学】物理学：ナノホール／電子顕微鏡を含む研究件

❏固液界面と吸着分子の断面イメージングを可能とするナノキュベットの創成(26870184)

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究代表者】三宮工東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (60610152)

【キーワード】電子顕微鏡 / ナノホール / 表面プラズモン / 液体セル

【概要】水溶液中での物質のイメージングは、生体メカニズムの解明、創薬、潤滑性能向上、触媒プロセスなど幅広い分野で重要なテーマである。しかしながら、現存する分光法や走査プローブ顕微鏡法では、空間的・時間的分解能は十分ではない。また、最も興味ある界面のイメージングができない。本研究では、高い空間分解能をもつ透過型電子顕微鏡（TEM）による液中観察の新たなプラットフォームとして、「ナノキュベット」を作製する。ナ...

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【数物系科学】物理学：強弾性体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【数物系科学】物理学：液体ヘリウム／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【数物系科学】物理学：光物性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【数物系科学】物理学：X線吸収分光／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【数物系科学】物理学：プロトン輸送／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【数物系科学】物理学：過冷却液体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】液体からガラス状態に固化する過程のメカニズムを明らかにするため、過冷却液体中の局所構造の透過電子顕微鏡による観察を試みた。Pd基金属ガラスについて透過電子顕微鏡内でその場加熱観察を行ったところ、ガラス転移点付近で試料の軟化による縞状コントラストが出現し、ガラス転移点より20K高い温度で結晶化が進行した。今回は試料移動が非常に大きく、過冷却液体の局所構造を撮影することはできなかったが、より高性能なカ...

【数物系科学】物理学：酸化物分散強化鋼／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【数物系科学】物理学：ドメインウオール／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【数物系科学】物理学：磁力線／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【数物系科学】物理学：二次元物質／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【数物系科学】物理学：エピタクシー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【数物系科学】物理学：変調分光法／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】低真空対応走査型電子顕微鏡とカソードルミネッセンス測定法の融合により，ガラス基板上のさまざまなナノ構造体の分光評価が可能となる。しかし実際には，試料からの微弱な発光に基板からの強い発光が重畳するために，試料計測は著しく困難であった。本研究では，発光計測に位相シフトスペクトル変調分光法を導入して試料発光のスペクトル分離を実現する高感度カソードルミネッセンス分光顕微鏡を開発した。また，開発した手法をさ...

【数物系科学】物理学：ディスコメンシュレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡 / 構造相転移 / パターン形成 / 整合不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】本研究は、ナノプローブ機能を持つ透過型電子顕微鏡を用いて相転移における微視的パターンの構造的および物性的性質を明らかにし、パターンの時間発展の動的性質について調べることを目的とする。大別して以下のような3つの面で成果が得られた。 1.整合不整合相転移におけるパターン形成 Rb_2ZnCl_4およびBaZnGeO_4の整合不整合相転移についてディスコメンシュレーション(DC)の作るパターンの時間発展...

【キーワード】電子顕微鏡 / 低温ホルダー / Incommensurate相(不整合相) / 整合-不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】最近広範な分野で注目されているIncommensurate(IC)相の多くは室温以下の温度に存在しており、その微細な変調構造を電子顕微鏡を用いて直接観察するには、1)試料を液体窒素温度近くまで冷却し、2)試料ドリフトを小さくして高分解能で像を観察出来る低温ホルダーが必要である。本研究の目的は、このような低温ホルダーを購入して整備し、種々の物質の低温におけるIC相の研究に適用することである。本研究は...

【数物系科学】物理学：低温ホルダー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡 / 低温ホルダー / Incommensurate相(不整合相) / 整合-不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】最近広範な分野で注目されているIncommensurate(IC)相の多くは室温以下の温度に存在しており、その微細な変調構造を電子顕微鏡を用いて直接観察するには、1)試料を液体窒素温度近くまで冷却し、2)試料ドリフトを小さくして高分解能で像を観察出来る低温ホルダーが必要である。本研究の目的は、このような低温ホルダーを購入して整備し、種々の物質の低温におけるIC相の研究に適用することである。本研究は...

【数物系科学】物理学：反射高速電子回折(RHEED) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【数物系科学】物理学：ドメインエンジニアリング／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【数物系科学】物理学：時間分解／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【数物系科学】物理学：光電子分光／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【数物系科学】物理学：電子線回折／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【数物系科学】物理学：モアレ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【数物系科学】物理学：強相関電子系／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【キーワード】放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料 (他6件)

【概要】ナノデバイス、環境触媒などナノサイズ構造における電子状態を解明するため、2種類の放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の開発を行い、これをLSIナノ構造、磁性ナノ構造、抵抗変化素子、非白金系触媒に適用してその有効性を実証した。主な成果は以下の通りである。 1)投影型放射光光電子顕微鏡(PEEM):分光型PEEMの空間分解能を向上させるため、床面振動防止対策を行うとともに試料ドリフト補正を行うための画...

【数物系科学】物理学：Incommensurate相(不整合相) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡 / 低温ホルダー / Incommensurate相(不整合相) / 整合-不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】最近広範な分野で注目されているIncommensurate(IC)相の多くは室温以下の温度に存在しており、その微細な変調構造を電子顕微鏡を用いて直接観察するには、1)試料を液体窒素温度近くまで冷却し、2)試料ドリフトを小さくして高分解能で像を観察出来る低温ホルダーが必要である。本研究の目的は、このような低温ホルダーを購入して整備し、種々の物質の低温におけるIC相の研究に適用することである。本研究は...

【数物系科学】物理学：整合・不整合相転移／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡 / 構造相転移 / パターン形成 / 整合不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】本研究は、ナノプローブ機能を持つ透過型電子顕微鏡を用いて相転移における微視的パターンの構造的および物性的性質を明らかにし、パターンの時間発展の動的性質について調べることを目的とする。大別して以下のような3つの面で成果が得られた。 1.整合不整合相転移におけるパターン形成 Rb_2ZnCl_4およびBaZnGeO_4の整合不整合相転移についてディスコメンシュレーション(DC)の作るパターンの時間発展...

【キーワード】電子顕微鏡 / 低温ホルダー / Incommensurate相(不整合相) / 整合-不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】最近広範な分野で注目されているIncommensurate(IC)相の多くは室温以下の温度に存在しており、その微細な変調構造を電子顕微鏡を用いて直接観察するには、1)試料を液体窒素温度近くまで冷却し、2)試料ドリフトを小さくして高分解能で像を観察出来る低温ホルダーが必要である。本研究の目的は、このような低温ホルダーを購入して整備し、種々の物質の低温におけるIC相の研究に適用することである。本研究は...

【数物系科学】物理学：表面電気伝導／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【数物系科学】物理学：表面電子状態／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【数物系科学】物理学：量子もつれ／電子顕微鏡を含む研究件

❏高速電子とコヒーレント励起光子の量子もつれ実証(22H01963)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】秋葉圭一郎国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所量子機能創製研究センター, 主任研究員 (80712538)

【キーワード】電子顕微鏡 / カソードルミネッセンス / 量子もつれ

【数物系科学】地球惑星科学：回折／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では我々が手掛けてきたオングストロームビーム電子回折(ABED)法を酸化物ガラス(あるいはアモルファス酸化物)に適用し、特に中範囲秩序構造を特徴づけると言われている第一シャープ回折ピーク(FSDP)に注目した解析を行い、空間的に分離した局所構造情報を得ることに成功した。アモルファスSiOに対して行った解析では、局所構造情報を反映させた構造モデリングにより、不均一構造の詳細を明らかにした。 ...

【数物系科学】地球惑星科学：理論シミュレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：地球表層物質／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】地球惑星科学：イオン照射実験／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：核形成／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【数物系科学】地球惑星科学：計算機シミュレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【数物系科学】地球惑星科学：スメクタイト／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】地球惑星科学：ブルーサイト／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：ブルーサイト層／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：月サンプル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：オートラジオグラフィー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】地球惑星科学：原子力顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：層状ケイ酸塩鉱物／電子顕微鏡を含む研究件

❏層状ケイ酸塩鉱物-水反応機構:原子レベルでの解明(09440184)

【研究代表者】村上隆東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00253295)

【キーワード】層状ケイ酸塩鉱物 / 電子顕微鏡 / 風化 / 溶解

【概要】地球表層では、鉱物ー水ー大気反応は物質の移動や元素のグローバルサイクルにおいて重要な役割を果たす。野外で風化した岩石・鉱物など固相の解析と、実験室で溶解させた岩石・鉱物など固相の解析及び反応溶液など液相の解析をもとに層状ケイ酸塩鉱物-水反応の機構を原子のレベルで把握することを目的とした。天然試料では層状ケイ酸塩鉱物は一般には鉱物のドメイン内にVermiculiteを1層づつ形成する場合と、風化の初...

【数物系科学】地球惑星科学：カオリナイト／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：放射能汚染／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】地球惑星科学：宇宙風化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：太陽風照射／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：ココリス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：大気の進化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】地球表層における鉱物-水-大気反応は、その結果として、風化した岩石に大気進化の情報を含んでいる。この相互作用は現代、先カンブリア時代とも継続的に起こっているが、大気組成の差ににより、風化岩石には鉱物学的・化学的に異なる二次鉱物を形成されるはずである。ところが先カンブリア時代の風化岩石は、風化後例外なく変質作用を受けているため、実際の鉱物-水-大気反応の情報が消されており、その再現・推定は困難になっ...

【数物系科学】地球惑星科学：X線回折／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【数物系科学】地球惑星科学：鉱物-水-大気反応／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】地球表層における鉱物-水-大気反応は、その結果として、風化した岩石に大気進化の情報を含んでいる。この相互作用は現代、先カンブリア時代とも継続的に起こっているが、大気組成の差ににより、風化岩石には鉱物学的・化学的に異なる二次鉱物を形成されるはずである。ところが先カンブリア時代の風化岩石は、風化後例外なく変質作用を受けているため、実際の鉱物-水-大気反応の情報が消されており、その再現・推定は困難になっ...

【数物系科学】地球惑星科学：はやぶさ計画／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：アポロ計画／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：ルミネッセンス／電子顕微鏡を含む研究件

❏低加速ナノプローブで電子励起したナノ構造からの放射光角度分解分光観察(19101004)

【研究代表者】高柳邦夫東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80016162)

【研究期間】2007 - 2011

【キーワード】収差補正 / 電子顕微鏡 / ナノプローブ / ルミネッセンス / 表面プラズモン

【概要】低加速電子プローブで物質を照射して、ナノメートル領域からの放射光の角度分解スペクトルを検出できるカソードルミネッセンス観察装置を開発した。走査型透過電子顕微鏡に新規開発の放物面型反射ミラーと照射系収差補正装置を組み込んで、80kV加速のサブ-ナノプローブを得た。金属ナノ粒子のプラズモン励起発光にギャッププラズモンからの放射が見出され、プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン発光に特徴的な分散関...

【数物系科学】地球惑星科学：レゴリス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：物性実験／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【数物系科学】地球惑星科学：C-H-O流体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：ガラス転移／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】液体からガラス状態に固化する過程のメカニズムを明らかにするため、過冷却液体中の局所構造の透過電子顕微鏡による観察を試みた。Pd基金属ガラスについて透過電子顕微鏡内でその場加熱観察を行ったところ、ガラス転移点付近で試料の軟化による縞状コントラストが出現し、ガラス転移点より20K高い温度で結晶化が進行した。今回は試料移動が非常に大きく、過冷却液体の局所構造を撮影することはできなかったが、より高性能なカ...

【数物系科学】地球惑星科学：生体鉱物／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：パターン形成／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡 / 構造相転移 / パターン形成 / 整合不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】本研究は、ナノプローブ機能を持つ透過型電子顕微鏡を用いて相転移における微視的パターンの構造的および物性的性質を明らかにし、パターンの時間発展の動的性質について調べることを目的とする。大別して以下のような3つの面で成果が得られた。 1.整合不整合相転移におけるパターン形成 Rb_2ZnCl_4およびBaZnGeO_4の整合不整合相転移についてディスコメンシュレーション(DC)の作るパターンの時間発展...

【数物系科学】地球惑星科学：黒雲母／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【数物系科学】地球惑星科学：包有物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：深部流体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：マンガン酸化物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【数物系科学】地球惑星科学：高圧実験／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：集束イオンビーム/透過型電子顕微鏡法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【数物系科学】地球惑星科学：電子線マイクロアナライザー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【数物系科学】地球惑星科学：誘導結合プラズマ質量分析法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【数物系科学】地球惑星科学：小天体衝突／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】地球惑星科学：XAFS ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【数物系科学】地球惑星科学：炭酸塩／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：炭素同位体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：海山／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：海底マンガン鉱床／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：海底資源／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：風化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】地球表層における鉱物-水-大気反応は、その結果として、風化した岩石に大気進化の情報を含んでいる。この相互作用は現代、先カンブリア時代とも継続的に起こっているが、大気組成の差ににより、風化岩石には鉱物学的・化学的に異なる二次鉱物を形成されるはずである。ところが先カンブリア時代の風化岩石は、風化後例外なく変質作用を受けているため、実際の鉱物-水-大気反応の情報が消されており、その再現・推定は困難になっ...

❏層状ケイ酸塩鉱物-水反応機構:原子レベルでの解明(09440184)

【研究代表者】村上隆東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00253295)

【キーワード】層状ケイ酸塩鉱物 / 電子顕微鏡 / 風化 / 溶解

【概要】地球表層では、鉱物ー水ー大気反応は物質の移動や元素のグローバルサイクルにおいて重要な役割を果たす。野外で風化した岩石・鉱物など固相の解析と、実験室で溶解させた岩石・鉱物など固相の解析及び反応溶液など液相の解析をもとに層状ケイ酸塩鉱物-水反応の機構を原子のレベルで把握することを目的とした。天然試料では層状ケイ酸塩鉱物は一般には鉱物のドメイン内にVermiculiteを1層づつ形成する場合と、風化の初...

【数物系科学】地球惑星科学：酸化還元環境／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：酸素極小層／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：古海洋環境／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：白亜紀／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：北西太平洋／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：EBSD ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【数物系科学】地球惑星科学：気候変動／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【数物系科学】地球惑星科学：深層水／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：マンガンクラスト／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：マンガン団塊／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】地球惑星科学：マントル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【数物系科学】地球惑星科学：成長速度／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【数物系科学】天文学：CCDカメラ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【数物系科学】天文学：隕石／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】天文学：太陽風／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【数物系科学】天文学：磁場／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【化学】基礎化学：光電子分光法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【化学】基礎化学：構造決定法／電子顕微鏡を含む研究件

❏孤立有機分子の原子像および化学反応の観実(18655012)

【研究テーマ】有機化学

【研究代表者】中村栄一東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00134809)

【キーワード】有機化学 / 構造解析 / 電子顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 構造決定法

【概要】1分子1分子をあたかも分子模型のように見ることは自然科学者の長年の夢である.本研究では,透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて孤立有機分子の原子像および化学反応を観察することで,全く新しい有機構造化学の橋頭堡を築くことを目的としている.前年度までに,有機分子一分子の形と運動の直接観察に世界で初めて成功している.本年度はさらに観察対象の幅を広げ,様々な分子の単分子構造観察と,その動的挙動の観察に挑戦した...

【化学】材料化学：フラーレン金属錯体／電子顕微鏡を含む研究件

❏多極性有機化合物によるペロブスカイト太陽電池電荷輸送層の制御(17F17702)

【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料

【研究期間】2017-10-13 - 2019-03-31

【研究代表者】中村栄一東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (00134809)

【キーワード】一次元結晶生成 / フラーレン金属錯体 / 電子顕微鏡

【概要】本研究は，有機無機ハイブリッド太陽電池研究における基礎研究と応用研究を見据えて，低分子有機半導体分子の分子設計とその機能発現のナノレベルの解析を行う．中村研究室における有機薄膜太陽電池および電子顕微鏡によるナノ解析に関する知見を，プリンタブル太陽電池における界面物性制御化合物の設計・合成に結びつけるべく実施する．鉛ペロブスカイト太陽電池開発ではペロブスカイト型立方結晶成長の制御が最大の問題となって...

【化学】材料化学：一次元結晶生成／電子顕微鏡を含む研究件

❏多極性有機化合物によるペロブスカイト太陽電池電荷輸送層の制御(17F17702)

【研究テーマ】有機・ハイブリッド材料

【研究期間】2017-10-13 - 2019-03-31

【研究代表者】中村栄一東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任教授 (00134809)

【キーワード】一次元結晶生成 / フラーレン金属錯体 / 電子顕微鏡

【概要】本研究は，有機無機ハイブリッド太陽電池研究における基礎研究と応用研究を見据えて，低分子有機半導体分子の分子設計とその機能発現のナノレベルの解析を行う．中村研究室における有機薄膜太陽電池および電子顕微鏡によるナノ解析に関する知見を，プリンタブル太陽電池における界面物性制御化合物の設計・合成に結びつけるべく実施する．鉛ペロブスカイト太陽電池開発ではペロブスカイト型立方結晶成長の制御が最大の問題となって...

【化学】材料化学：白金錯体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【化学】材料化学：サブナノ粒子／電子顕微鏡を含む研究件

❏中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野(0)

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【化学】複合化学：金属クラスター／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【化学】複合化学：キラル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【化学】複合化学：カタラーゼ／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【化学】複合化学：金属錯体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【化学】複合化学：発光／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【化学】複合化学：反応機構／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【生物学】生物学：高性能標識／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：単粒子解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【生物学】生物学：レバーアーム首振り説／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：活性複合体／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：結晶解析／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【生物学】生物学：Ca2+-ATPase ／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【生物学】生物学：超分子複合体／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【生物学】生物学：タンパク質分子動態解析／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：低電子線量法／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【生物学】生物学：クライオトランスファー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【生物学】生物学：ミオシン-V ／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：急速凍結／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【生物学】生物学：急速凍結フリーズ・レプリカ法／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：急速凍結電子顕微鏡法／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：電子線損傷／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【生物学】生物学：構造差分検出法／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：硬直複合体／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：X線結晶解析／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【生物学】生物学：コンフォメーション変化／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：アクトミオシン滑り運動／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【生物学】生物学：APEX2 ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【生物学】生物学：ヒキガエル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【生物学】基礎生物学：タンパク質複合体／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【生物学】基礎生物学：理論／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【生物学】基礎生物学：結晶構造解析／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【生物学】基礎生物学：タンパク質間相互作用／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【生物学】基礎生物学：アミロライド／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【生物学】基礎生物学：脊髄神経／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【生物学】基礎生物学：ホヤ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【生物学】基礎生物学：カルシウムポンプ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】イオンポンプ / カルシウムポンプ / 能動輸送 / 三次元構造 / 電子顕微鏡 (他7件)

【概要】本研究は、イオンポンプの輸送サイクルの幾つかの状態での三次元構造を電子線構造解析によって可視化する事により、イオンの能動輸送の構造的実体を明らかにしようとするものである。対象とした筋小胞体カルシウムATPaseは、筋肉の弛緩時にカルシウムイオンを汲み出すポンプである。能動輸送の実体の解明には生理的に異なった状態の構造を解明することが必須であるが、本研究では特に、カルシウムが存在しない時にできるチュ...

【生物学】基礎生物学：皮膚上皮／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【生物学】基礎生物学：ナトリウムチャネル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【生物学】基礎生物学：化学受容／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：MEMS液体セル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：MEMS寒天セル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：開放型マイクロ流路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：精密位置決め技術／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：細菌観察／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：寒天マイクロ流路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：細胞内観察／電子顕微鏡を含む研究件

❏細胞膜の局所ナノスーツ膜化による細胞内外ナノ観察のためのMEMS液体セル(21K18190)

【キーワード】電子顕微鏡 / 細胞内観察 / 電子線透過膜

【概要】本年度は、①細菌内部と表面のSEM観察のための電子顕微鏡の開発と②細菌表面観察技術の向上、③細菌内金属標識のための標識技術に取り組んだ。 ①細菌内部と表面のSEM観察のための電子顕微鏡の開発：細菌内部と表面を同時にSEM観察するためには、二つのSEMを一つに実装する必要がある。一つは従来のSEM同様に電子線透過膜越しに細菌表面観察を行うためのSEM、もう一つは細菌自体にナノスーツ膜を形成し細菌内...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：壁なし流路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：粗微動ステージ駆動機構／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：培養チャンバ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：液体セル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

❏固液界面と吸着分子の断面イメージングを可能とするナノキュベットの創成(26870184)

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究代表者】三宮工東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (60610152)

【キーワード】電子顕微鏡 / ナノホール / 表面プラズモン / 液体セル

【概要】水溶液中での物質のイメージングは、生体メカニズムの解明、創薬、潤滑性能向上、触媒プロセスなど幅広い分野で重要なテーマである。しかしながら、現存する分光法や走査プローブ顕微鏡法では、空間的・時間的分解能は十分ではない。また、最も興味ある界面のイメージングができない。本研究では、高い空間分解能をもつ透過型電子顕微鏡（TEM）による液中観察の新たなプラットフォームとして、「ナノキュベット」を作製する。ナ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：液中細菌／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：マイクロ流路技術／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ナノマイクロメカニクス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：電子線透過膜／電子顕微鏡を含む研究件

❏細胞膜の局所ナノスーツ膜化による細胞内外ナノ観察のためのMEMS液体セル(21K18190)

【キーワード】電子顕微鏡 / 細胞内観察 / 電子線透過膜

【概要】本年度は、①細菌内部と表面のSEM観察のための電子顕微鏡の開発と②細菌表面観察技術の向上、③細菌内金属標識のための標識技術に取り組んだ。 ①細菌内部と表面のSEM観察のための電子顕微鏡の開発：細菌内部と表面を同時にSEM観察するためには、二つのSEMを一つに実装する必要がある。一つは従来のSEM同様に電子線透過膜越しに細菌表面観察を行うためのSEM、もう一つは細菌自体にナノスーツ膜を形成し細菌内...

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：動態観察／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：極博化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：極薄電子線透過膜付きマイクロ流路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：高分解能TEM ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：その場観察TEM ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：原子動態／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：動的挙動解析／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：金クラスター／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：MEMS・NEMS ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：分子数／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：分子数計測／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：放射光X線粒子線／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料 (他6件)

【概要】ナノデバイス、環境触媒などナノサイズ構造における電子状態を解明するため、2種類の放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の開発を行い、これをLSIナノ構造、磁性ナノ構造、抵抗変化素子、非白金系触媒に適用してその有効性を実証した。主な成果は以下の通りである。 1)投影型放射光光電子顕微鏡(PEEM):分光型PEEMの空間分解能を向上させるため、床面振動防止対策を行うとともに試料ドリフト補正を行うための画...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：無機化合物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：メタルチオネイン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：単原子ドーパント／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【総合理工】ナノ・マイクロ科学：ハイブリッドナノ粒子／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ハイブリッドナノ粒子 / 表面プラズモン / 透過型電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / プラズモニクス (他6件)

【概要】透過型電子顕微鏡（TEM）を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線（80-300kV）による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析す...

【総合理工】応用物理学：高速イオン散乱法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：初期成長過程／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：欠陥の低減／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：分子線エピタキシャル成長／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：エッチング／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【総合理工】応用物理学：エピタクシャル成長／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【総合理工】応用物理学：超伝伝導薄膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【総合理工】応用物理学：カリウム砒素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：多孔質Si ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：多孔質シリコン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：時間相関／電子顕微鏡を含む研究件

❏光子―光子および電子―光子相関による超分解能の蛍光寿命イメージング顕微鏡(21K18195)

【キーワード】電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / 時間相関

【概要】蛍光寿命顕微鏡においては、光の回折限界に起因して、分子・原子レベルでの機能が重要となる100nm以下の情報が得られない。最近の超解像法等によって分解能の向上は試みられているものの、数十nmが限界である。本研究では、光子ー光子相関および電子ー光子相関測定という全く新しい計測手法により、蛍光寿命顕微鏡による回折限界を打破する。この手法では、電子プローブの空間分解能で測定可能であり、既存の光による寿命顕...

【総合理工】応用物理学：電子線／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【総合理工】応用物理学：高イオン散乱法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【総合理工】応用物理学：時間分解能／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【総合理工】応用物理学：ナノ物質／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【概要】低真空対応走査型電子顕微鏡とカソードルミネッセンス測定法の融合により，ガラス基板上のさまざまなナノ構造体の分光評価が可能となる。しかし実際には，試料からの微弱な発光に基板からの強い発光が重畳するために，試料計測は著しく困難であった。本研究では，発光計測に位相シフトスペクトル変調分光法を導入して試料発光のスペクトル分離を実現する高感度カソードルミネッセンス分光顕微鏡を開発した。また，開発した手法をさ...

【総合理工】応用物理学：タンパク質の結晶化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【総合理工】応用物理学：カソードルミネッセンス／電子顕微鏡を含む研究件

❏高速電子とコヒーレント励起光子の量子もつれ実証(22H01963)

【研究期間】2022-04-01 - 2025-03-31

【研究代表者】秋葉圭一郎国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構, 高崎量子応用研究所量子機能創製研究センター, 主任研究員 (80712538)

【キーワード】電子顕微鏡 / カソードルミネッセンス / 量子もつれ

❏光子―光子および電子―光子相関による超分解能の蛍光寿命イメージング顕微鏡(21K18195)

【キーワード】電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / 時間相関

【概要】蛍光寿命顕微鏡においては、光の回折限界に起因して、分子・原子レベルでの機能が重要となる100nm以下の情報が得られない。最近の超解像法等によって分解能の向上は試みられているものの、数十nmが限界である。本研究では、光子ー光子相関および電子ー光子相関測定という全く新しい計測手法により、蛍光寿命顕微鏡による回折限界を打破する。この手法では、電子プローブの空間分解能で測定可能であり、既存の光による寿命顕...

【概要】低真空対応走査型電子顕微鏡とカソードルミネッセンス測定法の融合により，ガラス基板上のさまざまなナノ構造体の分光評価が可能となる。しかし実際には，試料からの微弱な発光に基板からの強い発光が重畳するために，試料計測は著しく困難であった。本研究では，発光計測に位相シフトスペクトル変調分光法を導入して試料発光のスペクトル分離を実現する高感度カソードルミネッセンス分光顕微鏡を開発した。また，開発した手法をさ...

【総合理工】応用物理学：電気伝導特性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【総合理工】応用物理学：外場効果／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【総合理工】応用物理学：プローブ顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【総合理工】応用物理学：走査型トンネル顕微鏡(STM) ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【総合理工】応用物理学：グリーン関数STM ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【総合理工】応用物理学：マルチプローブ顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【総合理工】応用物理学：ナノプローブ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

❏低加速ナノプローブで電子励起したナノ構造からの放射光角度分解分光観察(19101004)

【研究代表者】高柳邦夫東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80016162)

【研究期間】2007 - 2011

【キーワード】収差補正 / 電子顕微鏡 / ナノプローブ / ルミネッセンス / 表面プラズモン

【概要】低加速電子プローブで物質を照射して、ナノメートル領域からの放射光の角度分解スペクトルを検出できるカソードルミネッセンス観察装置を開発した。走査型透過電子顕微鏡に新規開発の放物面型反射ミラーと照射系収差補正装置を組み込んで、80kV加速のサブ-ナノプローブを得た。金属ナノ粒子のプラズモン励起発光にギャッププラズモンからの放射が見出され、プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン発光に特徴的な分散関...

【総合理工】応用物理学：磁性体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【総合理工】環境化学：金触媒／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【総合理工】複合集積システム：誘電泳動／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【工学】機械工学：地形学分析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：ストライエーション／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：フラスタ解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：事故調査／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：クリープ破面／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：fracture surface (5creep fractrure) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：topography analysis ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】機械工学：Pick ／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】機械工学：Place ／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】機械工学：一貫工程／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】機械工学：振動切削／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】機械工学：転がり抵抗／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】機械工学：ナノラボラトリー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】分子動力学 / ナノラボラトリ- / 微小接触 / 微小摺動 / 微小塑性流動 (他6件)

【概要】本研究は、分子動力学の理論を確認するための精密実験システム、すなわちナノラボラトリ-を構築することを目指す。本システムは、互いに異なる幾何形状や相対速度を持つ原子同士の相互作用を測定するものである。しかし、物理現象が微細であるにもかかわらず、実験者の実験中での判断・知識化を重視し、これらを動画像・力データ・発生音などで援用する機能を有している。この機能が本システムを試験装置ではなくラボラトリ-と称...

【工学】機械工学：微細組立／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】機械工学：微小構造体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、微小構造体の疲労試験を電子顕微鏡観察下で行う一貫システムを構築した。微小構造体はマクロ構造体とは違う疲労特性を持つと言われていたが、観察、加振、応力－ひずみ測定が困難であることから、微小構造体の疲労試験はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、微小力センサを有する多軸のマイクロマニピュレータを用いることで、荷重方向、加振条件を自由に設定し、様々な条件の疲労試験を可能にした。また...

【工学】機械工学：微小摺動／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】分子動力学 / ナノラボラトリ- / 微小接触 / 微小摺動 / 微小塑性流動 (他6件)

【概要】本研究は、分子動力学の理論を確認するための精密実験システム、すなわちナノラボラトリ-を構築することを目指す。本システムは、互いに異なる幾何形状や相対速度を持つ原子同士の相互作用を測定するものである。しかし、物理現象が微細であるにもかかわらず、実験者の実験中での判断・知識化を重視し、これらを動画像・力データ・発生音などで援用する機能を有している。この機能が本システムを試験装置ではなくラボラトリ-と称...

【工学】機械工学：微小接触／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】分子動力学 / ナノラボラトリ- / 微小接触 / 微小摺動 / 微小塑性流動 (他6件)

【概要】本研究は、分子動力学の理論を確認するための精密実験システム、すなわちナノラボラトリ-を構築することを目指す。本システムは、互いに異なる幾何形状や相対速度を持つ原子同士の相互作用を測定するものである。しかし、物理現象が微細であるにもかかわらず、実験者の実験中での判断・知識化を重視し、これらを動画像・力データ・発生音などで援用する機能を有している。この機能が本システムを試験装置ではなくラボラトリ-と称...

【工学】機械工学：微小塑性流動／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】分子動力学 / ナノラボラトリ- / 微小接触 / 微小摺動 / 微小塑性流動 (他6件)

【概要】本研究は、分子動力学の理論を確認するための精密実験システム、すなわちナノラボラトリ-を構築することを目指す。本システムは、互いに異なる幾何形状や相対速度を持つ原子同士の相互作用を測定するものである。しかし、物理現象が微細であるにもかかわらず、実験者の実験中での判断・知識化を重視し、これらを動画像・力データ・発生音などで援用する機能を有している。この機能が本システムを試験装置ではなくラボラトリ-と称...

【工学】機械工学：微小物体／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】機械工学：高速原子線／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】材料工学：タイヤモンド薄膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【工学】材料工学：1000系合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】材料工学：粒界移動／電子顕微鏡を含む研究件

❏STEM直接観察に基づいた粒界移動の原子論的メカニズムの解明(22K14463)

【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】馮斌東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (20811889)

【キーワード】粒界移動 / 電子顕微鏡 / その場観察 / 原子分解能

【工学】材料工学：特性予測／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】材料工学：スカベンジング効果／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】材料工学：複雑合金相／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】準結晶は原子の準周期的配列により構築されるが，その物理的起源は周期性と相容れない特異な回転対称性（例えば5回回転対称性）に起因すると考えられてきた．本研究では，急冷凝固したMg-60at%Al合金において，通常の立方対称を持つ準周期結晶（準周期立方結晶）が形成されることを，電子回折図形の高次元結晶解析，および高分解能電子顕微鏡による構造直接観察を通して，実験的に検証することに初めて成功した．この実...

【工学】材料工学：Al-Fe合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】材料工学：分光結像／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ナノスケール電子分光 / 電子分光 / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分光結像 (他6件)

【概要】本企画調査研究では、近年の先端材料のナノスケール化に伴って社会的要請が高まっている"ナノスケール電子分光法"の組織的研究を展開するための調査を行った。 (1)国際会議の機会を使い先進的な研究室を訪問して現地調査を行った結果、海外でもナノスケール電子分光法確立の組織的研究が始まろうとしている事がわかった。 (2)2回の会合を開いて各々の研究者が扱うナノ先端材料についての電子分光法およ...

【工学】材料工学：中距離秩序構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では金属ガラスの構造ゆらぎに関連した中距離秩序構造を明らかにするため、透過電子顕微鏡を用いたイメージング技術の検討を行った。具体的には、極小の集束絞りを使って電子線を0.4nm以下に絞り、その電子線を走査することにより金属ガラスの各局所領域からの電子回折パターンを取得した。得られたデータを解析することによって中範囲秩序領域の広がり、形状、構造の特徴などが明らかとなった。 ...

【工学】材料工学：超高圧電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【工学】材料工学：低加速電子顕微鏡法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【工学】材料工学：機械試験／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【工学】材料工学：ナノスケール電子分光／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ナノスケール電子分光 / 電子分光 / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分光結像 (他6件)

【概要】本企画調査研究では、近年の先端材料のナノスケール化に伴って社会的要請が高まっている"ナノスケール電子分光法"の組織的研究を展開するための調査を行った。 (1)国際会議の機会を使い先進的な研究室を訪問して現地調査を行った結果、海外でもナノスケール電子分光法確立の組織的研究が始まろうとしている事がわかった。 (2)2回の会合を開いて各々の研究者が扱うナノ先端材料についての電子分光法およ...

【工学】材料工学：電子励起光分光／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ナノスケール電子分光 / 電子分光 / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分光結像 (他6件)

【概要】本企画調査研究では、近年の先端材料のナノスケール化に伴って社会的要請が高まっている"ナノスケール電子分光法"の組織的研究を展開するための調査を行った。 (1)国際会議の機会を使い先進的な研究室を訪問して現地調査を行った結果、海外でもナノスケール電子分光法確立の組織的研究が始まろうとしている事がわかった。 (2)2回の会合を開いて各々の研究者が扱うナノ先端材料についての電子分光法およ...

【工学】材料工学：結晶・組織制御／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】材料工学：電子分光／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ナノスケール電子分光 / 電子分光 / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分光結像 (他6件)

【概要】本企画調査研究では、近年の先端材料のナノスケール化に伴って社会的要請が高まっている"ナノスケール電子分光法"の組織的研究を展開するための調査を行った。 (1)国際会議の機会を使い先進的な研究室を訪問して現地調査を行った結果、海外でもナノスケール電子分光法確立の組織的研究が始まろうとしている事がわかった。 (2)2回の会合を開いて各々の研究者が扱うナノ先端材料についての電子分光法およ...

【工学】材料工学：凝着力／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】材料工学：原子分解能／電子顕微鏡を含む研究件

❏STEM直接観察に基づいた粒界移動の原子論的メカニズムの解明(22K14463)

【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】馮斌東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (20811889)

【キーワード】粒界移動 / 電子顕微鏡 / その場観察 / 原子分解能

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【工学】材料工学：金属酵素／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【工学】材料工学：熱遮蔽コーティング／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【工学】材料工学：マイクロ力学試験／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【工学】材料工学：力学試験／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【工学】材料工学：フラクトグラフィ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】材料工学：フラクトグラフィー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】材料工学：光環境効果／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【工学】材料工学：光塑性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【工学】材料工学：凝着現象／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】材料工学：走査型電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【工学】材料工学：高分解能像／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：収差補正走査透過電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】材料工学：収差補正等差透過型電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】材料工学：収差補正透過型電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】材料工学：界面原子構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】grain boundary / electron microscopy / ceramics / 走査透過型電子顕微鏡 / セラミックス (他7件)

【概要】In this study, we fabricated a bicrystal, possessing bi-crystallographic relations of (310)[001]||(310)[001] between upper and lower crystals. Analysis of diffraction patterns confirms these orientati...

【工学】材料工学：内殻電子励起分光法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：内殻励起スペクトル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】材料工学：空孔／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】材料工学：活性サイト／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【工学】材料工学：結晶界面／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶界面 / ノンストイキオメトリー / 欠陥 / 電子顕微鏡 / 第一原理計算 (他9件)

【概要】結晶界面の原子構造は結晶内部と異なるため,単結晶にはない新機能を発現させることが可能である.そのような結晶界面に起因した機能は,界面における局所的な非化学量論(ノンストイキオメトリー)を起源としていることが多い.本研究ではナノ計測と理論計算を融合し,結晶界面におけるノンストイキオメトリーを調べた.その結果,結晶界面におけるサイト毎のノンストイキオメトリー欠陥形成挙動を明らかにした.さらに,ノンスト...

【工学】材料工学：エキシトン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】材料工学：原子・電子構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：原子.電子構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶界面 / ノンストイキオメトリー / 欠陥 / 電子顕微鏡 / 第一原理計算 (他9件)

【概要】結晶界面の原子構造は結晶内部と異なるため,単結晶にはない新機能を発現させることが可能である.そのような結晶界面に起因した機能は,界面における局所的な非化学量論(ノンストイキオメトリー)を起源としていることが多い.本研究ではナノ計測と理論計算を融合し,結晶界面におけるノンストイキオメトリーを調べた.その結果,結晶界面におけるサイト毎のノンストイキオメトリー欠陥形成挙動を明らかにした.さらに,ノンスト...

【工学】材料工学：CuInSe2 ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】材料工学：配置換相互作用／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】材料工学：カルコパイライト型化合物／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】材料工学：走査透過型電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【キーワード】grain boundary / electron microscopy / ceramics / 走査透過型電子顕微鏡 / セラミックス (他7件)

【概要】In this study, we fabricated a bicrystal, possessing bi-crystallographic relations of (310)[001]||(310)[001] between upper and lower crystals. Analysis of diffraction patterns confirms these orientati...

【工学】材料工学：ELNES ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】材料工学：光吸収層／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】材料工学：無機材料・物性／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：ナノインデンテーション／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【工学】材料工学：吸収端近傍微細構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：ミクロ多孔質材料／電子顕微鏡を含む研究件

【工学】材料工学：電子エネルギー損失分光／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【キーワード】ナノスケール電子分光 / 電子分光 / 電子顕微鏡 / 電子エネルギー損失分光 / 分光結像 (他6件)

【概要】本企画調査研究では、近年の先端材料のナノスケール化に伴って社会的要請が高まっている"ナノスケール電子分光法"の組織的研究を展開するための調査を行った。 (1)国際会議の機会を使い先進的な研究室を訪問して現地調査を行った結果、海外でもナノスケール電子分光法確立の組織的研究が始まろうとしている事がわかった。 (2)2回の会合を開いて各々の研究者が扱うナノ先端材料についての電子分光法およ...

【工学】材料工学：電子線エネルギー損失分光／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】材料工学：構造ユニット／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】材料工学：in situ ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】プロセス・化学工学：破断面／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】プロセス・化学工学：ユーロピウム(Eu) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【工学】プロセス・化学工学：金属含有繊維／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【工学】プロセス・化学工学：タンパク質デザイン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【工学】プロセス・化学工学：ヘモシアニン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】種々のリンカーを介してゲストタンパク質をヘモシアニン内部に結合させることができた。また、リンカーの違いにより、ゲストの結合がホストの１０量体構造の維持に及ぼす影響が異なることがわかった。これは、ゲストがホスト内部に結合する強さに起因することが示唆された。電子顕微鏡観察からも、条件を整備することで、内部にゲストを包摂したまま安定な１０量体構造を維持できることがわかった。金ナノ粒子を用いた評価からは、...

【工学】プロセス・化学工学：タンパク質包摂／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】種々のリンカーを介してゲストタンパク質をヘモシアニン内部に結合させることができた。また、リンカーの違いにより、ゲストの結合がホストの１０量体構造の維持に及ぼす影響が異なることがわかった。これは、ゲストがホスト内部に結合する強さに起因することが示唆された。電子顕微鏡観察からも、条件を整備することで、内部にゲストを包摂したまま安定な１０量体構造を維持できることがわかった。金ナノ粒子を用いた評価からは、...

【工学】プロセス・化学工学：カーリウムチャネル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【工学】プロセス・化学工学：触媒繊維／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【工学】プロセス・化学工学：人工タンパク質繊維／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【工学】プロセス・化学工学：人工繊維／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【工学】プロセス・化学工学：生体活性／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】プロセス・化学工学：ルチル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【工学】プロセス・化学工学：インターカレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【工学】プロセス・化学工学：結晶構造・組織制御／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】プロセス・化学工学：白金／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【工学】プロセス・化学工学：水酸アパタイト／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】プロセス・化学工学：XANES ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】プロセス・化学工学：バイオセラミクス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】電気電子工学：タグ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【工学】電気電子工学：多孔質セラミクス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】電気電子工学：アパタイト／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】電気電子工学：準結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】準結晶は原子の準周期的配列により構築されるが，その物理的起源は周期性と相容れない特異な回転対称性（例えば5回回転対称性）に起因すると考えられてきた．本研究では，急冷凝固したMg-60at%Al合金において，通常の立方対称を持つ準周期結晶（準周期立方結晶）が形成されることを，電子回折図形の高次元結晶解析，および高分解能電子顕微鏡による構造直接観察を通して，実験的に検証することに初めて成功した．この実...

【工学】電気電子工学：蛍光体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】インターカレーション / 電子顕微鏡 / 単原子ドーパント / 蛍光体 / 走査透過型電子顕微鏡 (他9件)

【概要】近年の情報高密度化に伴い，紫外もしくは遠紫外域（~210 nm）で駆動するコンパクトでかつ高効率な光電子デバイスの開発が注目を集めている．本研究では代表的な窒化物である六方晶窒化ホウ素に注目し，希土類元素を賦活することによる半導体化の可能性を検討した．原子分解能を有する走査透過型電子顕微鏡を用いて，賦活した希土類元素が格子位置ではなく層間に導入されていることが予見される結果が得られた．このように，...

【工学】電気電子工学：紫外線レーザー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】電気電子工学：発光デバイス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】電気電子工学：時間分解計測／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【工学】電気電子工学：ナノ構造体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】低真空対応走査型電子顕微鏡とカソードルミネッセンス測定法の融合により，ガラス基板上のさまざまなナノ構造体の分光評価が可能となる。しかし実際には，試料からの微弱な発光に基板からの強い発光が重畳するために，試料計測は著しく困難であった。本研究では，発光計測に位相シフトスペクトル変調分光法を導入して試料発光のスペクトル分離を実現する高感度カソードルミネッセンス分光顕微鏡を開発した。また，開発した手法をさ...

【工学】電気電子工学：ノンストイキオメトリ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶界面 / ノンストイキオメトリー / 欠陥 / 電子顕微鏡 / 第一原理計算 (他9件)

【概要】結晶界面の原子構造は結晶内部と異なるため,単結晶にはない新機能を発現させることが可能である.そのような結晶界面に起因した機能は,界面における局所的な非化学量論(ノンストイキオメトリー)を起源としていることが多い.本研究ではナノ計測と理論計算を融合し,結晶界面におけるノンストイキオメトリーを調べた.その結果,結晶界面におけるサイト毎のノンストイキオメトリー欠陥形成挙動を明らかにした.さらに,ノンスト...

【工学】電気電子工学：LB法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【工学】電気電子工学：バンドギャップ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】電気電子工学：プラズモニクス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ハイブリッドナノ粒子 / 表面プラズモン / 透過型電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / プラズモニクス (他6件)

【概要】透過型電子顕微鏡（TEM）を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線（80-300kV）による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析す...

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【工学】電気電子工学：SOI構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【工学】電気電子工学：半導体薄膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】エピタクシ- / エピタクシャル成長 / 超伝伝導薄膜 / 半導体薄膜 / タイヤモンド薄膜 (他7件)

【概要】本総合研究の分担研究者は、エピタクシ-解析手法の研究者、超伝導体薄膜研究者、高温超伝導体薄膜研究者、ダイヤモンド薄膜研究者等から構成されているが、互いに有機的に協力して研究を遂行してきた。先ずRHEED(反射高速電子回折)、TRAXS(全反射角X線分光)電子顕微鏡などを用いて、Si(100)表面において、Insbの吸着・成長の素過程の詳しい研究、エピタクシ-法により、1原子層のGeやSnを表面から...

【工学】電気電子工学：表面プラズモン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ハイブリッドナノ粒子 / 表面プラズモン / 透過型電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / プラズモニクス (他6件)

【概要】透過型電子顕微鏡（TEM）を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線（80-300kV）による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析す...

❏固液界面と吸着分子の断面イメージングを可能とするナノキュベットの創成(26870184)

【研究テーマ】ケミカルバイオロジー

【研究代表者】三宮工東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 講師 (60610152)

【キーワード】電子顕微鏡 / ナノホール / 表面プラズモン / 液体セル

【概要】水溶液中での物質のイメージングは、生体メカニズムの解明、創薬、潤滑性能向上、触媒プロセスなど幅広い分野で重要なテーマである。しかしながら、現存する分光法や走査プローブ顕微鏡法では、空間的・時間的分解能は十分ではない。また、最も興味ある界面のイメージングができない。本研究では、高い空間分解能をもつ透過型電子顕微鏡（TEM）による液中観察の新たなプラットフォームとして、「ナノキュベット」を作製する。ナ...

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【工学】建築学：解析・評価／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では我々が手掛けてきたオングストロームビーム電子回折(ABED)法を酸化物ガラス(あるいはアモルファス酸化物)に適用し、特に中範囲秩序構造を特徴づけると言われている第一シャープ回折ピーク(FSDP)に注目した解析を行い、空間的に分離した局所構造情報を得ることに成功した。アモルファスSiOに対して行った解析では、局所構造情報を反映させた構造モデリングにより、不均一構造の詳細を明らかにした。 ...

【工学】土木工学：海洋循環／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】土木工学：高レベル放射性廃棄物地層処分／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【工学】土木工学：量子ドット／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】土木工学：劣化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】土木工学：FIB-SEM ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【工学】構造・機能材料：炭化水素重合膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：不純物元素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】構造・機能材料：金属ガラス／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】渡辺健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)

【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)

【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...

【概要】液体からガラス状態に固化する過程のメカニズムを明らかにするため、過冷却液体中の局所構造の透過電子顕微鏡による観察を試みた。Pd基金属ガラスについて透過電子顕微鏡内でその場加熱観察を行ったところ、ガラス転移点付近で試料の軟化による縞状コントラストが出現し、ガラス転移点より20K高い温度で結晶化が進行した。今回は試料移動が非常に大きく、過冷却液体の局所構造を撮影することはできなかったが、より高性能なカ...

【概要】本研究では金属ガラスの構造ゆらぎに関連した中距離秩序構造を明らかにするため、透過電子顕微鏡を用いたイメージング技術の検討を行った。具体的には、極小の集束絞りを使って電子線を0.4nm以下に絞り、その電子線を走査することにより金属ガラスの各局所領域からの電子回折パターンを取得した。得られたデータを解析することによって中範囲秩序領域の広がり、形状、構造の特徴などが明らかとなった。 ...

【工学】構造・機能材料：リバースモンテカルロ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：リバースモンテカルロ法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：ひずみ適合条件／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：アモルファス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：金属物性／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

❏EBSP-高次ラウエ帯反射を用いた高分解能その場応力解析手法(22760533)

【研究代表者】井上純哉東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70312973)

【研究期間】2010 - 2011

【キーワード】その場応力測定 / 金属物性 / 計測工学 / 電子顕微鏡

【概要】近年、金属材料のさらなる高性能化を目指す上で不可欠となる極めて重要な技術として、結晶粒レベルでの不均一変形のその場観測が注目されている。しかし、現存の手法では、その場観測によるひずみ計測の空間分解能は数10nmに迫っているものの、応力測定はリアルタイムの計測はおろか、その空間分解能は1μmのオーダーにしか達していない。そこで、本研究では、材料中の応力分布をリアルタイムで計測する事を目的に、SEM-...

【工学】構造・機能材料：アモルファス物質／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：粒界・界面／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】構造・機能材料：粒界拡散／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】構造・機能材料：粒界偏析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】構造・機能材料：界面構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：Mg合金／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】Microstructures of several rare-earth (RE)-containing Mg alloys have been investigated systematically from micron-scale to atomic scale using electron microscopy. The major results focusing on unique ...

【工学】構造・機能材料：Mn酸化物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：外場／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【工学】構造・機能材料：ローレンツ顕微鏡法／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【工学】構造・機能材料：欠陥／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶界面 / ノンストイキオメトリー / 欠陥 / 電子顕微鏡 / 第一原理計算 (他9件)

【概要】結晶界面の原子構造は結晶内部と異なるため,単結晶にはない新機能を発現させることが可能である.そのような結晶界面に起因した機能は,界面における局所的な非化学量論(ノンストイキオメトリー)を起源としていることが多い.本研究ではナノ計測と理論計算を融合し,結晶界面におけるノンストイキオメトリーを調べた.その結果,結晶界面におけるサイト毎のノンストイキオメトリー欠陥形成挙動を明らかにした.さらに,ノンスト...

【キーワード】多孔質シリコン / ガリウム・ひ素 / 分子線エピタキシャル成長 / 光電子分光法 / 高速イオン散乱法 (他16件)

【概要】Si上へのGaAsエピタキシャル成長は格子定数及び熱膨張係数の差により、転位等の多数の欠陥が導入される。本研究ではこの欠陥を低減するために、多孔質Si上へのGaAs分子線エピタキシャル成長を試みた。得られた成果は以下の通りである。 (1)多孔質Si上に直接GaAsを成長させ、その初期過程の解明及び欠陥の評価を、反射高速電子線回折法、X線及び紫外線光電子分光法、高速イオン散乱法を用いて行った。その結...

【工学】構造・機能材料：欠陥構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】構造・機能材料：結晶学／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】準結晶は原子の準周期的配列により構築されるが，その物理的起源は周期性と相容れない特異な回転対称性（例えば5回回転対称性）に起因すると考えられてきた．本研究では，急冷凝固したMg-60at%Al合金において，通常の立方対称を持つ準周期結晶（準周期立方結晶）が形成されることを，電子回折図形の高次元結晶解析，および高分解能電子顕微鏡による構造直接観察を通して，実験的に検証することに初めて成功した．この実...

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：結晶工学／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【工学】構造・機能材料：雰囲気ガス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：その場応力測定／電子顕微鏡を含む研究件

❏EBSP-高次ラウエ帯反射を用いた高分解能その場応力解析手法(22760533)

【研究代表者】井上純哉東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70312973)

【研究期間】2010 - 2011

【キーワード】その場応力測定 / 金属物性 / 計測工学 / 電子顕微鏡

【概要】近年、金属材料のさらなる高性能化を目指す上で不可欠となる極めて重要な技術として、結晶粒レベルでの不均一変形のその場観測が注目されている。しかし、現存の手法では、その場観測によるひずみ計測の空間分解能は数10nmに迫っているものの、応力測定はリアルタイムの計測はおろか、その空間分解能は1μmのオーダーにしか達していない。そこで、本研究では、材料中の応力分布をリアルタイムで計測する事を目的に、SEM-...

【工学】構造・機能材料：材料設計／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】構造・機能材料：PLD ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：元素偏析／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】Microstructures of several rare-earth (RE)-containing Mg alloys have been investigated systematically from micron-scale to atomic scale using electron microscopy. The major results focusing on unique ...

【工学】構造・機能材料：原子構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】液体からガラス状態に固化する過程のメカニズムを明らかにするため、過冷却液体中の局所構造の透過電子顕微鏡による観察を試みた。Pd基金属ガラスについて透過電子顕微鏡内でその場加熱観察を行ったところ、ガラス転移点付近で試料の軟化による縞状コントラストが出現し、ガラス転移点より20K高い温度で結晶化が進行した。今回は試料移動が非常に大きく、過冷却液体の局所構造を撮影することはできなかったが、より高性能なカ...

【概要】本研究では金属ガラスの構造ゆらぎに関連した中距離秩序構造を明らかにするため、透過電子顕微鏡を用いたイメージング技術の検討を行った。具体的には、極小の集束絞りを使って電子線を0.4nm以下に絞り、その電子線を走査することにより金属ガラスの各局所領域からの電子回折パターンを取得した。得られたデータを解析することによって中範囲秩序領域の広がり、形状、構造の特徴などが明らかとなった。 ...

【工学】構造・機能材料：原子配列／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】準結晶は原子の準周期的配列により構築されるが，その物理的起源は周期性と相容れない特異な回転対称性（例えば5回回転対称性）に起因すると考えられてきた．本研究では，急冷凝固したMg-60at%Al合金において，通常の立方対称を持つ準周期結晶（準周期立方結晶）が形成されることを，電子回折図形の高次元結晶解析，および高分解能電子顕微鏡による構造直接観察を通して，実験的に検証することに初めて成功した．この実...

【工学】構造・機能材料：双結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【工学】構造・機能材料：双晶／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：直流プラズマ装置／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：相変態／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：マイクロカプセル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：EELS ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】構造・機能材料：ドメイン構造／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：ドメイン組織／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：マグネシウム合金／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】準結晶は原子の準周期的配列により構築されるが，その物理的起源は周期性と相容れない特異な回転対称性（例えば5回回転対称性）に起因すると考えられてきた．本研究では，急冷凝固したMg-60at%Al合金において，通常の立方対称を持つ準周期結晶（準周期立方結晶）が形成されることを，電子回折図形の高次元結晶解析，および高分解能電子顕微鏡による構造直接観察を通して，実験的に検証することに初めて成功した．この実...

【工学】構造・機能材料：疲労き裂進展／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】構造・機能材料：電荷・軌道整列／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：電荷整列／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【工学】構造・機能材料：太陽電池／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】構造・機能材料：磁区／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：マルテンサイト変態／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：電気伝導／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【工学】構造・機能材料：電子回折／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【研究代表者】渡辺健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)

【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)

【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...

【概要】本研究では我々が手掛けてきたオングストロームビーム電子回折(ABED)法を酸化物ガラス(あるいはアモルファス酸化物)に適用し、特に中範囲秩序構造を特徴づけると言われている第一シャープ回折ピーク(FSDP)に注目した解析を行い、空間的に分離した局所構造情報を得ることに成功した。アモルファスSiOに対して行った解析では、局所構造情報を反映させた構造モデリングにより、不均一構造の詳細を明らかにした。 ...

【工学】構造・機能材料：電子線ホログラフィー／電子顕微鏡を含む研究件

❏圧力を利用したスピネル型酸化物の磁化制御－TEMによる軌道整列と磁性の相関解明－(25630299)

【キーワード】電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 磁区 / 双晶 / 電子線ホログラフィー (他10件)

【概要】透過電子顕微鏡を用いたその場観察技術を駆使し、MnV2O4酸化物の特異な磁気微細構造を研究し、圧力を利用した磁化分布制御に関する技術基盤を構築した。従来、液体ヘリウム温度域での圧力印加は技術的に困難であったが、本研究では集束イオンビームによる微細加工と、MnV2O4とMoプレートの熱膨張差を利用した独自の手法を考案し、磁気的ドメインに対する圧力効果の検証に活用した。低温域での圧力印加は、結晶学的ド...

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【工学】構造・機能材料：自己調整組織／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】構造・機能材料：電池／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】構造・機能材料：電池材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：電池用材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：電池用負極材／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：電池用負極材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：構造モデリング／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：構造相転移／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【キーワード】電子顕微鏡 / 構造相転移 / パターン形成 / 整合不整合相転移 / ディスコメンシュレーション

【概要】本研究は、ナノプローブ機能を持つ透過型電子顕微鏡を用いて相転移における微視的パターンの構造的および物性的性質を明らかにし、パターンの時間発展の動的性質について調べることを目的とする。大別して以下のような3つの面で成果が得られた。 1.整合不整合相転移におけるパターン形成 Rb_2ZnCl_4およびBaZnGeO_4の整合不整合相転移についてディスコメンシュレーション(DC)の作るパターンの時間発展...

【工学】構造・機能材料：V酸化物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：加工軟化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】構造・機能材料：強磁性体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【工学】構造・機能材料：微細組織／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】Microstructures of several rare-earth (RE)-containing Mg alloys have been investigated systematically from micron-scale to atomic scale using electron microscopy. The major results focusing on unique ...

【工学】構造・機能材料：強誘電体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【キーワード】電子線ホログラフィー / 電子顕微鏡 / ドメイン構造 / 強磁性体 / 強誘電体 (他8件)

【概要】本研究では磁場、電場、応力場の印加により際だった材料機能を発現するマルチフェロイック化合物に注目し、その特異な機能発現メカニズムや物性異常の根源を精緻な電子顕微鏡観察を通して究明した。三年間の研究期間を通して、マンガン酸化物の巨大磁気抵抗効果の発現メカニズム、電場を利用した新しいタイプのドメインスイッチング現象、更にはナノ領域の磁気定数計測技術の開発などで重要な成果を収めることができた。 ...

【工学】構造・機能材料：YSZ ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロカプセル / 炭化水素重合膜 / 直流プラズマ装置 / その場観察 / 雰囲気ガス (他9件)

【概要】本研究は、セラミックス微粉末を雰囲気ガスごとマイクロカプセルに閉じ込める技術を開発し、高圧ガス雰囲気中でのセラミックスの焼結・合成の素過程をその場観察することを目的として行った。本年度は、昨年度までに行った重合膜マイクロカプセルの耐熱性を向上させるために、直流プラズマ成膜装置を用いた炭化水素重合膜を作製した。具体的には、メタンガスとエタンガスの比を制御し、取適な耐熱強度を有す炭化水素系重合膜で構...

【工学】構造・機能材料：バイクリスタル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】構造・機能材料：溶質クラスタリング／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】Microstructures of several rare-earth (RE)-containing Mg alloys have been investigated systematically from micron-scale to atomic scale using electron microscopy. The major results focusing on unique ...

【工学】構造・機能材料：局所構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【概要】本研究では我々が手掛けてきたオングストロームビーム電子回折(ABED)法を酸化物ガラス(あるいはアモルファス酸化物)に適用し、特に中範囲秩序構造を特徴づけると言われている第一シャープ回折ピーク(FSDP)に注目した解析を行い、空間的に分離した局所構造情報を得ることに成功した。アモルファスSiOに対して行った解析では、局所構造情報を反映させた構造モデリングにより、不均一構造の詳細を明らかにした。 ...

【概要】本研究では金属ガラスの構造ゆらぎに関連した中距離秩序構造を明らかにするため、透過電子顕微鏡を用いたイメージング技術の検討を行った。具体的には、極小の集束絞りを使って電子線を0.4nm以下に絞り、その電子線を走査することにより金属ガラスの各局所領域からの電子回折パターンを取得した。得られたデータを解析することによって中範囲秩序領域の広がり、形状、構造の特徴などが明らかとなった。 ...

【工学】構造・機能材料：局所構造解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：局所電子回折／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】構造・機能材料：バナジウム酸化物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】構造・機能材料：極性界面／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【工学】構造・機能材料：単結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【工学】総合工学：組織制御／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】総合工学：カラス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では我々が手掛けてきたオングストロームビーム電子回折(ABED)法を酸化物ガラス(あるいはアモルファス酸化物)に適用し、特に中範囲秩序構造を特徴づけると言われている第一シャープ回折ピーク(FSDP)に注目した解析を行い、空間的に分離した局所構造情報を得ることに成功した。アモルファスSiOに対して行った解析では、局所構造情報を反映させた構造モデリングにより、不均一構造の詳細を明らかにした。 ...

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】総合工学：金属材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】総合工学：銅-コバルト合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：腐食／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：ジルカロイ合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：ジルコニウム合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：重畳効果／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：イオン加速器／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】中性子照射をうける原子力材料の劣化挙動をモデル化するための新しい実験技術を開発した。「中性子－イオン組合せ照射」は、数十年にわたって徐々に進行する劣化を加速的に再現する手法である。この手法で劣化させた原子炉圧力容器模擬材中では、中性子照射だけを長期間実施した試料と同様に、マンガン・ニッケル・ケイ素などのクラスタが観察された。「その場観察法」は、電子顕微鏡の中にイオンビームを入射して、リアルタイ...

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：イオン照射／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：ステンレス鋼／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：格子欠陥／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】総合工学：フォトニツク結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フォトニツク結晶 / 表面プラズモン / 電子顕微鏡 / 光物性 / 物性実験 (他9件)

【概要】平成17年度は、前年度の研究を継続して行う一方で、前年度に作製した角度分解型光検出装置を使ってナノホールや1次元および2次元表面構造に形成される表面プラズモンからの発光の放射角依存性を調べた。この装置には偏光方向と波長とを選別する機能があるのでそれらを特定の値に設定することでプラズモンモードを選択できる。2次元構造を持つ金属表面からはややブロードではあるが異方性のある放射角分布が観測され、角度毎の...

【工学】総合工学：計起シミュレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：計測工学／電子顕微鏡を含む研究件

❏EBSP-高次ラウエ帯反射を用いた高分解能その場応力解析手法(22760533)

【研究代表者】井上純哉東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (70312973)

【研究期間】2010 - 2011

【キーワード】その場応力測定 / 金属物性 / 計測工学 / 電子顕微鏡

【概要】近年、金属材料のさらなる高性能化を目指す上で不可欠となる極めて重要な技術として、結晶粒レベルでの不均一変形のその場観測が注目されている。しかし、現存の手法では、その場観測によるひずみ計測の空間分解能は数10nmに迫っているものの、応力測定はリアルタイムの計測はおろか、その空間分解能は1μmのオーダーにしか達していない。そこで、本研究では、材料中の応力分布をリアルタイムで計測する事を目的に、SEM-...

【工学】総合工学：結晶化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【工学】総合工学：結晶粒界／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】総合工学：照射その場観察法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：照射欠陥／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】中性子照射をうける原子力材料の劣化挙動をモデル化するための新しい実験技術を開発した。「中性子－イオン組合せ照射」は、数十年にわたって徐々に進行する劣化を加速的に再現する手法である。この手法で劣化させた原子炉圧力容器模擬材中では、中性子照射だけを長期間実施した試料と同様に、マンガン・ニッケル・ケイ素などのクラスタが観察された。「その場観察法」は、電子顕微鏡の中にイオンビームを入射して、リアルタイ...

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：照射効果／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：照射損傷／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：照射誘起型固相反応現象／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：熱伝導／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【工学】総合工学：タイヤモンド／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では，ダイヤモンド中に含まれる包有物の観察・分析と高圧実験によるアプローチを組み合わせ，未だ謎に包まれているマントル深部（サブリソスフェア）由来のダイヤモンドの起源と生成場，生成プロセスとそこにおける流体の役割りを明らかにすることを目的とする．昨年度は，ブラジル産の深部由来ダイヤモンドに含まれるサブミクロンサイズの流体包有物のTEM観察を進めたが，包有物内部に固体析出物がほとんど見られず，流...

【工学】総合工学：原子力エネルギー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：超微小硬度／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：超微粒子／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【工学】総合工学：原子力材料／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：原子力材料・核燃料／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】中性子照射をうける原子力材料の劣化挙動をモデル化するための新しい実験技術を開発した。「中性子－イオン組合せ照射」は、数十年にわたって徐々に進行する劣化を加速的に再現する手法である。この手法で劣化させた原子炉圧力容器模擬材中では、中性子照射だけを長期間実施した試料と同様に、マンガン・ニッケル・ケイ素などのクラスタが観察された。「その場観察法」は、電子顕微鏡の中にイオンビームを入射して、リアルタイ...

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：酸化物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【工学】総合工学：カスケード／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：クラウデイオン型／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：転位／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】総合工学：転位ループ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：ナノ構造／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】渡辺健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)

【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)

【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...

【概要】透過型電子顕微鏡の電子ビームによって励起された試料から放射される光を放射角度分解しながらスペクトル測定を可能にする角度分解カソードルミネッセンス装置を新たに開発した。この装置を用いて、プラズモニック結晶を含む様々な金属表面ナノ構造を介した表面プラズモンポラリトン(SPP)と光との相互変換機構、金属薄膜の導波路におけるSPPの伝播特性、および局在表面プラズモンによるルミネッセンス増強効果について研究...

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【工学】総合工学：電子顕微鏡法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：水素化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：加速器結合型電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：溶解／電子顕微鏡を含む研究件

❏層状ケイ酸塩鉱物-水反応機構:原子レベルでの解明(09440184)

【研究代表者】村上隆東京大学, 大学院・理学系研究科, 助教授 (00253295)

【キーワード】層状ケイ酸塩鉱物 / 電子顕微鏡 / 風化 / 溶解

【概要】地球表層では、鉱物ー水ー大気反応は物質の移動や元素のグローバルサイクルにおいて重要な役割を果たす。野外で風化した岩石・鉱物など固相の解析と、実験室で溶解させた岩石・鉱物など固相の解析及び反応溶液など液相の解析をもとに層状ケイ酸塩鉱物-水反応の機構を原子のレベルで把握することを目的とした。天然試料では層状ケイ酸塩鉱物は一般には鉱物のドメイン内にVermiculiteを1層づつ形成する場合と、風化の初...

【工学】総合工学：はじき出しカスケード／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：はじき出し損傷／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：第一原理計算／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】総合工学：整合析出／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：アクチノイド／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【工学】総合工学：金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【工学】総合工学：銅／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【工学】総合工学：クラスター／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【工学】総合工学：マイクロマシン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】総合工学：マイクロマニピュレータ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、微小構造体の疲労試験を電子顕微鏡観察下で行う一貫システムを構築した。微小構造体はマクロ構造体とは違う疲労特性を持つと言われていたが、観察、加振、応力－ひずみ測定が困難であることから、微小構造体の疲労試験はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、微小力センサを有する多軸のマイクロマニピュレータを用いることで、荷重方向、加振条件を自由に設定し、様々な条件の疲労試験を可能にした。また...

【工学】総合工学：液体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【工学】総合工学：疲労試験／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、微小構造体の疲労試験を電子顕微鏡観察下で行う一貫システムを構築した。微小構造体はマクロ構造体とは違う疲労特性を持つと言われていたが、観察、加振、応力－ひずみ測定が困難であることから、微小構造体の疲労試験はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、微小力センサを有する多軸のマイクロマニピュレータを用いることで、荷重方向、加振条件を自由に設定し、様々な条件の疲労試験を可能にした。また...

【工学】総合工学：微細加工／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】微細加工 / マイクロマシン / 微細組立 / 高速原子線 / 紫外線レーザー (他9件)

【概要】現在、工学の発展によってサブミクロンオーダの精度で磁気ヘッドや半導体が作成され、物理学の発展によってオングストロームオーダの精度で原子が操作されるようになった。しかし、両者の精度の中間である1〜100nmのオーダでは新たな加工・作業の方法が期待されているにもかかわらず、未だ静態的に観察するという段階に留まっている。本研究では、人間の大きさからこの中間領域の微小部分に観察しながら近づき、いじり、動か...

【工学】総合工学：微細構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【工学】総合工学：透過型電子顕微鏡(TEM) ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【キーワード】ハイブリッドナノ粒子 / 表面プラズモン / 透過型電子顕微鏡 / カソードルミネセンス / プラズモニクス (他6件)

【概要】透過型電子顕微鏡（TEM）を用いたその場観察手法は近年広く広まってきている。一方で、TEMでは高エネルギー電子線（80-300kV）による観察対象の損傷が無視できない場合がある。この電子線損傷が無視できないときには、特にTEM中その場観察時に、観察対象の変化が本質的なものか電子線損傷かを見分けることが困難となる。本研究は、プラズモニックセンシングを応用し、TEMにおける電子線の影響を定量的に解析す...

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【工学】総合工学：透過電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【概要】超高圧電子顕微鏡を用いた電子照射下その場観察法と分子静力学・動力学法に基づく計算機シミュレーションを相補的に組み合わせて, 実用合金中の格子間原子集合体の一次元(1D)運動のメカニズムを研究した. 室温の電子照射下で観察される1D運動は, 溶質原子分布のミキシングにより誘起されていることを明らかにした. また高温では侵入型元素が格子間原子集合体に偏析することにより, 1D運動が著しく抑制されること...

【工学】総合工学：表面・界面物性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】総合工学：3次元構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【キーワード】イオンポンプ / カルシウムポンプ / 能動輸送 / 三次元構造 / 電子顕微鏡 (他7件)

【概要】本研究は、イオンポンプの輸送サイクルの幾つかの状態での三次元構造を電子線構造解析によって可視化する事により、イオンの能動輸送の構造的実体を明らかにしようとするものである。対象とした筋小胞体カルシウムATPaseは、筋肉の弛緩時にカルシウムイオンを汲み出すポンプである。能動輸送の実体の解明には生理的に異なった状態の構造を解明することが必須であるが、本研究では特に、カルシウムが存在しない時にできるチュ...

【工学】総合工学：力センサー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、微小構造体の疲労試験を電子顕微鏡観察下で行う一貫システムを構築した。微小構造体はマクロ構造体とは違う疲労特性を持つと言われていたが、観察、加振、応力－ひずみ測定が困難であることから、微小構造体の疲労試験はこれまでほとんど行われてこなかった。本研究では、微小力センサを有する多軸のマイクロマニピュレータを用いることで、荷重方向、加振条件を自由に設定し、様々な条件の疲労試験を可能にした。また...

【工学】総合工学：結晶／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：原子間力顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【工学】総合工学：走査プローブ顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【工学】総合工学：コーティング／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【工学】総合工学：材料力学／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【工学】総合工学：レアメタル／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：風化黒雲母／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：セオライト／電子顕微鏡を含む研究件

【工学】総合工学：セシウム／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：粘土鉱物／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】粘土鉱物 / ユーロピウム / 誘導結合プラズマ質量分析法 / 集束イオンビーム／透過型電子顕微鏡法 / 電子線マイクロアナライザー (他8件)

【概要】高レベル放射性廃棄物の地層処分事業において、種々の放射性核種の環境中における挙動について理解することは重要となる。また環境中で粘土鉱物は優れた吸着能を持つが、その種類によって性質に大きな差異があることが知られている。そこで本研究課題では特に長半減期をもつアクチノイド系列の放射性核種と粘土鉱物の関係に着目し、その吸着脱離の性質や存在状態について研究を進めている。これまでアメリシウム（Aｍ）のアナログ...

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：環境材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料 (他6件)

【概要】ナノデバイス、環境触媒などナノサイズ構造における電子状態を解明するため、2種類の放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の開発を行い、これをLSIナノ構造、磁性ナノ構造、抵抗変化素子、非白金系触媒に適用してその有効性を実証した。主な成果は以下の通りである。 1)投影型放射光光電子顕微鏡(PEEM):分光型PEEMの空間分解能を向上させるため、床面振動防止対策を行うとともに試料ドリフト補正を行うための画...

【工学】総合工学：吸着／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：ナノ粒子／電子顕微鏡を含む研究件

❏中区分34:無機・錯体化学、分析化学およびその関連分野(0)

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【工学】総合工学：土壌汚染／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：X線CT ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【工学】総合工学：結晶成長／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】前年度に引き続き，原子分解能単分子時間分解電子顕微鏡（SMART-EM）イメージング法によって結晶化過程における分子レベルの詳細を追求した．結晶学的に最も汎用的な塩化ナトリウム(NaCl)をモデル基質として選定し，前年度は核形成の詳細を明らかにしたが，本年度は結晶成長におけるイオン対の動的挙動を高速撮影可能なカメラによって解析した．数原子程度から構築されるクラスターは結晶表面長を浮いており，自由に...

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】総合工学：MEMS ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【工学】総合工学：疲労損傷／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】総合工学：分子動力学／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】分子動力学 / ナノラボラトリ- / 微小接触 / 微小摺動 / 微小塑性流動 (他6件)

【概要】本研究は、分子動力学の理論を確認するための精密実験システム、すなわちナノラボラトリ-を構築することを目指す。本システムは、互いに異なる幾何形状や相対速度を持つ原子同士の相互作用を測定するものである。しかし、物理現象が微細であるにもかかわらず、実験者の実験中での判断・知識化を重視し、これらを動画像・力データ・発生音などで援用する機能を有している。この機能が本システムを試験装置ではなくラボラトリ-と称...

【工学】総合工学：海底鉱物資源／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【工学】総合工学：ひずみ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】強誘電体ドメインウォール等の極性界面では絶縁体であるにも関わらず局所的な電気伝導性が発現することが知られている．従来の研究報告では，分極構造の制御が困難であることから，極性界面の構造と物性の相関性に不明な点が多かった．そこで本研究では，双結晶法を用いて人工的に構造と構造的チャージを制御した極性界面を作製し，構造的チャージが界面物性に及ぼす影響を系統的に調査した．その結果，界面の構造チャージが負とな...

【工学】総合工学：収差補正／電子顕微鏡を含む研究件

❏低加速ナノプローブで電子励起したナノ構造からの放射光角度分解分光観察(19101004)

【研究代表者】高柳邦夫東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (80016162)

【研究期間】2007 - 2011

【キーワード】収差補正 / 電子顕微鏡 / ナノプローブ / ルミネッセンス / 表面プラズモン

【概要】低加速電子プローブで物質を照射して、ナノメートル領域からの放射光の角度分解スペクトルを検出できるカソードルミネッセンス観察装置を開発した。走査型透過電子顕微鏡に新規開発の放物面型反射ミラーと照射系収差補正装置を組み込んで、80kV加速のサブ-ナノプローブを得た。金属ナノ粒子のプラズモン励起発光にギャッププラズモンからの放射が見出され、プラズモニック結晶の表面プラズモンポラリトン発光に特徴的な分散関...

【工学】総合工学：粒界／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】grain boundary / electron microscopy / ceramics / 走査透過型電子顕微鏡 / セラミックス (他7件)

【概要】In this study, we fabricated a bicrystal, possessing bi-crystallographic relations of (310)[001]||(310)[001] between upper and lower crystals. Analysis of diffraction patterns confirms these orientati...

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】総合工学：アルミニウム／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【工学】総合工学：イオンビーム／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】中性子照射をうける原子力材料の劣化挙動をモデル化するための新しい実験技術を開発した。「中性子－イオン組合せ照射」は、数十年にわたって徐々に進行する劣化を加速的に再現する手法である。この手法で劣化させた原子炉圧力容器模擬材中では、中性子照射だけを長期間実施した試料と同様に、マンガン・ニッケル・ケイ素などのクラスタが観察された。「その場観察法」は、電子顕微鏡の中にイオンビームを入射して、リアルタイ...

【概要】金属などの結晶材料に放射線が入射すると照射欠陥が形成される。照射欠陥の発達挙動は照射環境や材料の違いにとても敏感であり、その性質を知るには膨大な照射試験が必要とされてきた。本研究は、面心立方金属の材料の代表例としてステンレス鋼や金、体心立方金属の代表例として鉄基希薄合金を取り上げ、複数のイオン照射を組み合わせた照射実験と組織観察により、①制御された欠陥構造を導入したり、②通常の照射試験では可視化で...

【工学】総合工学：形状記憶合金／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マルテンサイト変態 / 形状記憶合金 / 疲労損傷 / ドメイン組織 / 電子顕微鏡 (他12件)

【概要】インプラントやエネルギー回収に利用可能な超長寿命な形状記憶・超弾性合金を実現するために，研究代表者が発見した，疲労の黒幕であるねじれ欠陥の，種別発生頻度と組織形態との関係を明らかにし，ねじれ制御による超長寿命形状記憶合金の設計が可能かチタン基形状記憶合金において研究した．その結果，ドメイン結合面でのねじれが組織形態と欠陥構造を決定する支配因子であり，格子定数の制御（合金組成の調整）によって，ねじれ...

【工学】総合工学：二酸化炭素／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】地球表層における鉱物-水-大気反応は、その結果として、風化した岩石に大気進化の情報を含んでいる。この相互作用は現代、先カンブリア時代とも継続的に起こっているが、大気組成の差ににより、風化岩石には鉱物学的・化学的に異なる二次鉱物を形成されるはずである。ところが先カンブリア時代の風化岩石は、風化後例外なく変質作用を受けているため、実際の鉱物-水-大気反応の情報が消されており、その再現・推定は困難になっ...

【工学】総合工学：結晶塑性／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】物質・材料に外部から力が加わった際、どのように形状を変えて壊れていくのかという基礎的現象の研究が、幅広い学術分野において不可欠な課題である。これまで、金属以外の無機材料は、室温では可塑性が非常に小さく、脆く壊れやすいと考えられてきた。これに対して、代表者らは材料の可塑性に光環境が大きな影響を果たし、とりわけ無機半導体が暗闇中で大きな可塑性を発現する現象を発見している。その結果、光環境制御下における...

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【工学】総合工学：セラミクス／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】増田紘士国立研究開発法人物質・材料研究機構, 若手国際研究センター, ICYS研究員 (20823701)

【キーワード】セラミックス / コーティング / 結晶塑性 / 転位 / ナノインデンテーション (他8件)

【概要】本研究は，航空機用タービンブレードの熱遮蔽コーティングに用いられるジルコニアセラミックスの塑性変形能を最大限に引き出し，耐剥離性に優れたコーティングを創製することを目的として行われた。過去のコーティング剥離の研究は，破壊力学・構造力学によるところが大きく，「結晶塑性学」を適用する試みはほぼ皆無であった。というのも，セラミックスは脆く塑性変形を生じないと考えられてきたためである。ところが近年，数マイ...

【キーワード】結晶粒界 / 透過型電子顕微鏡 / 第一原理計算 / バイクリスタル / セラミックス (他14件)

【概要】本年度は、界面構造制御および異種元素添加による界面特性発現メカニズムの解明を目指し、これまでの推進してきた界面構造の解析と制御に加え、界面特性の解析に重きを置き研究を執り行う計画であった。この計画の遂行のため、次の3点を中心に研究を推進した。（1）双結晶を用いた界面構造制御と解析、(2)界面構造の変化を直接観察するための透過型電子顕微鏡用加熱ホルダー安定化システムの導入、(3)界面局所物性測定のた...

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【工学】総合工学：衝突／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「はやぶさ計画」により小惑星イトカワ表面から採取された微粒子について、初期分析結果をもとにして研究をおこない、以下の成果を得た。(1) 分析されたサンプルは微量であるが、採取されたサンプルをほぼ代表するものであり、隕石との詳細な比較によりS型に分類された小惑星（イトカワ）の構成物質が普通コンドライト隕石（LLコンドライト）であることを最終的に確認した。(2) 小惑星表面では、衝突による微粒子生成、...

【工学】総合工学：その場観察／電子顕微鏡を含む研究件

❏STEM直接観察に基づいた粒界移動の原子論的メカニズムの解明(22K14463)

【研究期間】2022-04-01 - 2024-03-31

【研究代表者】馮斌東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任准教授 (20811889)

【キーワード】粒界移動 / 電子顕微鏡 / その場観察 / 原子分解能

【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...

【概要】本研究では、ナノ物質に特異的な現象の解明を目指し、多様な刺激をナノ物体に与え、その電気・機械・熱的な特性の時間変化をTEMの可視化観測と並行して測定できる汎用の実験系を構築した。薄膜試料の破壊試験には数十μNの力が必要であり、一般的なマイクロマシンでこの発生力を実現するのは難しい、このため透過型電子顕微鏡の磁場によるローレンツ力を利用して高い駆動力を発生するMEMSを開発した。これを用いて薄膜の破...

【工学】総合工学：カーボンナノチューブ／電子顕微鏡を含む研究件

❏孤立有機分子の原子像および化学反応の観実(18655012)

【研究テーマ】有機化学

【研究代表者】中村栄一東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00134809)

【キーワード】有機化学 / 構造解析 / 電子顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 構造決定法

【概要】1分子1分子をあたかも分子模型のように見ることは自然科学者の長年の夢である.本研究では,透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて孤立有機分子の原子像および化学反応を観察することで,全く新しい有機構造化学の橋頭堡を築くことを目的としている.前年度までに,有機分子一分子の形と運動の直接観察に世界で初めて成功している.本年度はさらに観察対象の幅を広げ,様々な分子の単分子構造観察と,その動的挙動の観察に挑戦した...

【工学】総合工学：長寿命化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】発光デバイスの究極の寿命を決定する遅い劣化のメカニズムを解明するために、次世代発光デバイス用の新材料および量子ドット構造に外部から光照射を行い、劣化の度合いを評価した。その結果、新材料のGaInNAsでは、顕著な劣化が見られたが、InGaN,AlInGaAsでは、殆ど劣化が見られなかった。また、InP/InAs量子ドット/InP構造では、比較的強い光励起下でも殆ど劣化は見られなかった。今後、実デバ...

【工学】総合工学：放射線・X線・粒子線／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料 (他6件)

【概要】ナノデバイス、環境触媒などナノサイズ構造における電子状態を解明するため、2種類の放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の開発を行い、これをLSIナノ構造、磁性ナノ構造、抵抗変化素子、非白金系触媒に適用してその有効性を実証した。主な成果は以下の通りである。 1)投影型放射光光電子顕微鏡(PEEM):分光型PEEMの空間分解能を向上させるため、床面振動防止対策を行うとともに試料ドリフト補正を行うための画...

【工学】総合工学：放射能／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】その社会的重要性を考慮し，2011年3月の福島第一原発事故で発生した放射性セシウム（Cs）による土壌放射能汚染の鉱物学的解明を中心に研究を進めた。そして4年間の研究期間中に多くの重要な研究成果を得ることができた。特に新たなオートラジオグラフィと電子顕微鏡による分析手法を組み合わせることで、花崗岩中の黒雲母が一部バーミキュライト化した“風化黒雲母”が主要なCsの吸着・固定物質であることが明らかとなっ...

【工学】総合工学：薄膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【工学】総合工学：マイクロ・ナノデバイス／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【工学】総合工学：鉄鋼材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：マイクロ流路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【工学】総合工学：延性破壊／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】フラクトグラフィー / 走査型電子顕微鏡 / 地形学分析 / 破断面 / クリープ破面 (他16件)

【概要】ピュータおよび高速画像処理装置を導入し、システム開発を行った。試料台のステージは外部信号のコントロールにより、広範囲にわたる画像データの取得が可能となった。上下対の電子顕微鏡像を取得した後、破壌機構解明のために3種類の検討を行った。一つは、フラスク解析による破壊機構の再現である。高分解能の画像取り込み装置で取り込んだ後に、これを仮想現実空間の再男が可能なCABINシステム上で再現する技術を開発した...

【工学】総合工学：マニピュレーション／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】齊藤滋規 (齋藤滋規) 東京工業大学, 大学院・理工学研究科(国際開発工学専攻), 助手 (30313349)

【概要】電子機器の小型化・高密度化がますます進展するにつれて、100μm以下、いわゆるメゾスコピック寸法領域の微小部品操作(ハンドリング)技術の確立が産業界の切実なニーズとして求められるようになってきた。この寸法領域では、他の物体への凝着現象が無視できないため、従来のマクロ世界のロボット工学における手法では、高精度物体操作(位置決め等)は困難を極める。そのため、凝着現象の理解とそれに基づく物体操作手法の確...

【工学】総合工学：ナノ材料／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...

【キーワード】放射光X線粒子線 / 電子顕微鏡 / 強相関電子系 / ナノ材料 / 環境材料 (他6件)

【概要】ナノデバイス、環境触媒などナノサイズ構造における電子状態を解明するため、2種類の放射光光電子顕微鏡を用いたナノ分光法の開発を行い、これをLSIナノ構造、磁性ナノ構造、抵抗変化素子、非白金系触媒に適用してその有効性を実証した。主な成果は以下の通りである。 1)投影型放射光光電子顕微鏡(PEEM):分光型PEEMの空間分解能を向上させるため、床面振動防止対策を行うとともに試料ドリフト補正を行うための画...

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【工学】総合工学：水素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【工学】総合工学：構造解析／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】種々のリンカーを介してゲストタンパク質をヘモシアニン内部に結合させることができた。また、リンカーの違いにより、ゲストの結合がホストの１０量体構造の維持に及ぼす影響が異なることがわかった。これは、ゲストがホスト内部に結合する強さに起因することが示唆された。電子顕微鏡観察からも、条件を整備することで、内部にゲストを包摂したまま安定な１０量体構造を維持できることがわかった。金ナノ粒子を用いた評価からは、...

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【キーワード】grain boundary / electron microscopy / ceramics / 走査透過型電子顕微鏡 / セラミックス (他7件)

【概要】In this study, we fabricated a bicrystal, possessing bi-crystallographic relations of (310)[001]||(310)[001] between upper and lower crystals. Analysis of diffraction patterns confirms these orientati...

【工学】総合工学：モデリング／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子回折 / 電池用負極材料 / アモルファス / リバースモンテカルロ / 電池用負極材 (他16件)

【概要】本研究では、従来手掛けてきたオングストロームビーム電子回折実験に関連した新たな解析技術の開発を行い、リチウムイオン電池のアモルファス負極材の解析にこれらの技術も応用することで、これまでに得られなかったアモルファス電池材の局所構造の情報を得られるようになった。さらに、実際に充放電を行ったアモルファス材についても解析を行い、充放電過程における局所構造の情報を得られるようになった。今後、リチウムイオン電...

【工学】総合工学：データ同化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】アルミニウム / 1000系合金 / Al-Fe合金 / 加工軟化 / スカベンジング効果 (他15件)

【概要】持続可能な社会を実現するためには、高機能な軽金属材料の開発による省エネルギー化が重要となる。軽金属材料の性能を向上に向けては、微量添加元素の影響を受ける微細組織の制御が重要となる。加えて、革新的な高機能材料を開発するためには、材料特性に影響を与える新規な微細構造因子の発見が必要となる。本研究では、アルミニウム合金の機械的特性を主な対象として、原子スケールからミクロスケールにかけて取得可能な多次元組...

【総合生物】ゲノム科学：滑り運動／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【総合生物】生体分子化学：収縮環／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【総合生物】生体分子化学：3次元構造解析／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【総合生物】生体分子化学：急速凍結法／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【総合生物】生体分子化学：電子線構造解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【総合生物】生体分子化学：バクテリオロドプシン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【総合生物】生体分子化学：氷包埋法／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【総合生物】生体分子化学：光分解／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【総合生物】生体分子化学：融合タンパク質／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【総合生物】生体分子化学：タンパク質結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本年度は、昨年度の結果をふまえて、電子顕微鏡の仕様を決定し、数多い改造を含め、実際に電子顕微鏡の製作を行った。実験としては、低電子線量法の改良と、クライオトランスファーの最適化のための真空系の見直しに特に重点を置いた。実際の蛋白質結晶の観察にあたっては、氷包埋試料を用いるため、電子線損傷の最小化と、試料の汚染を防止することが極めて重要になる。低電子線量法では、電子線回折との有機的結合をはかるとと...

【総合生物】生体分子化学：膜孔／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【総合生物】生体分子化学：膜孔形成タンパク質／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【総合生物】生体分子化学：膜孔形成毒素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：LB膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：骨伝導(生体活性) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【総合生物】生体医工学・生体材料学：光ピンセット／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【総合生物】神経科学：光学顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

❏二光子顕微鏡と電子顕微鏡の相関解析によるシナプス安定化機構の解明(15F15409)

【研究代表者】岡部繁男東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)

【キーワード】シナプス / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡

【概要】本研究は生後発達早期に起こる選択的なシナプス安定化機構の分子基盤の解明を目的とした。具体的には、まず二光子顕微鏡により個体レベルでのシナプス動態について解析し、安定化されたシナプスや新生シナプスを同定した。次に同じシナプスを電子顕微鏡で観察し、安定化して維持されるシナプスの微細形態を明らかにした。生体内で観察されたスパインシナプスについて、その形態を電子顕微鏡を用いて解析した結果、形態計測のパラメ...

❏高解像度イメージング法を用いた興奮性シナプスの構造解析(24500405)

【研究代表者】岩崎広英東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30342752)

【キーワード】シナプス / 光学顕微鏡 / 電子顕微鏡 / コネクトーム

【概要】脳は神経細胞がシナプスを介してネットワークを構築することで様々な高次機能を実現する。神経回路の結合様式をシナプスレベルで解析するためには広範囲に亘る高分解能イメージング法の確立が必要である。本研究では光学顕微鏡技術と電子顕微鏡技術の融合的手法による神経回路解析法の実現を目指し、Array Tomography法による神経組織の三次元再構築およびシナプス構成分子の分子局在解析の技術的基盤を確立した。...

【総合生物】神経科学：コネクトーム／電子顕微鏡を含む研究件

❏高解像度イメージング法を用いた興奮性シナプスの構造解析(24500405)

【研究代表者】岩崎広英東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30342752)

【キーワード】シナプス / 光学顕微鏡 / 電子顕微鏡 / コネクトーム

【概要】脳は神経細胞がシナプスを介してネットワークを構築することで様々な高次機能を実現する。神経回路の結合様式をシナプスレベルで解析するためには広範囲に亘る高分解能イメージング法の確立が必要である。本研究では光学顕微鏡技術と電子顕微鏡技術の融合的手法による神経回路解析法の実現を目指し、Array Tomography法による神経組織の三次元再構築およびシナプス構成分子の分子局在解析の技術的基盤を確立した。...

【総合生物】神経科学：微細形態解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【総合生物】神経科学：シナプス／電子顕微鏡を含む研究件

❏二光子顕微鏡と電子顕微鏡の相関解析によるシナプス安定化機構の解明(15F15409)

【研究代表者】岡部繁男東京大学, 大学院医学系研究科(医学部), 教授 (60204012)

【キーワード】シナプス / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡

【概要】本研究は生後発達早期に起こる選択的なシナプス安定化機構の分子基盤の解明を目的とした。具体的には、まず二光子顕微鏡により個体レベルでのシナプス動態について解析し、安定化されたシナプスや新生シナプスを同定した。次に同じシナプスを電子顕微鏡で観察し、安定化して維持されるシナプスの微細形態を明らかにした。生体内で観察されたスパインシナプスについて、その形態を電子顕微鏡を用いて解析した結果、形態計測のパラメ...

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

❏高解像度イメージング法を用いた興奮性シナプスの構造解析(24500405)

【研究代表者】岩崎広英東京大学, 医学(系)研究科(研究院), 講師 (30342752)

【キーワード】シナプス / 光学顕微鏡 / 電子顕微鏡 / コネクトーム

【概要】脳は神経細胞がシナプスを介してネットワークを構築することで様々な高次機能を実現する。神経回路の結合様式をシナプスレベルで解析するためには広範囲に亘る高分解能イメージング法の確立が必要である。本研究では光学顕微鏡技術と電子顕微鏡技術の融合的手法による神経回路解析法の実現を目指し、Array Tomography法による神経組織の三次元再構築およびシナプス構成分子の分子局在解析の技術的基盤を確立した。...

【総合生物】神経科学：シナプス回路／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【総合生物】神経科学：CB1受容体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【総合生物】神経科学：ペースメーカー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【総合生物】神経科学：眼優位可塑性／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【農学】農業工学：バロニア／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：バロニアセルロース／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：結晶変態／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：セルロース結晶／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：セルロース誘導体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：SEM ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【農学】農業工学：マーセル化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：木材セルロース／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：バクテリアセルロース／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農業工学：ラミー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】農芸化学：細胞質分裂／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【農学】農芸化学：黄色ブドウ球菌／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜孔形成タンパク質 / デザイン / 単粒子解析 / 膜孔形成毒素 / 電子顕微鏡 (他8件)

【概要】膜孔形成毒素は標的細胞の細胞膜に膜孔を形成する。膜孔は原子レベルで正確なナノメートルオーダーの孔（ナノポア）であり、これを利用した分子センサーが開発されている。更なる分子センサーの開発のために、目的に応じたサイズ・形状のナノポアを自在に作成できる技術が必要となる。本研究では、実験と計算科学を併用して膜孔のデザインを実現し、任意の分子特性のナノポアを作り出すことを目指す。本研究では黄色ブドウ球菌の膜...

【農学】農芸化学：マッピング／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では金属ガラスの構造ゆらぎに関連した中距離秩序構造を明らかにするため、透過電子顕微鏡を用いたイメージング技術の検討を行った。具体的には、極小の集束絞りを使って電子線を0.4nm以下に絞り、その電子線を走査することにより金属ガラスの各局所領域からの電子回折パターンを取得した。得られたデータを解析することによって中範囲秩序領域の広がり、形状、構造の特徴などが明らかとなった。 ...

【農学】農芸化学：脂肪滴／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【農学】生産環境農学：ウイルスの精製／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：ウイルスの増殖／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：ウイルスの理化学的性状／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：タンパク質の分析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：酵素結合抗体法(ELISA) ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：果樹ウイルス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】生産環境農学：筋小胞体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【農学】生産環境農学：セルロースII ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】生産環境農学：カエル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【農学】生産環境農学：森林火災／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ターボール / 森林火災 / エアロゾル / 電子顕微鏡分析 / 気候影響 (他11件)

【概要】気候変動に影響を与えるエアロゾルの一つに、森林火災から大量に発生する固体有機物粒子（ターボール）があげられる。このターボールは、主要エアロゾル種に匹敵する排出量が推定されながら、生成・除去プロセスや光学特性など、気候モデルに組み込むための必要なデータがなく、世界的にターボールの気候影響はほとんど分かっていない。そのターボールの理解のため、2019年度の夏季に北米において航空機観測（FIREX-AQ...

【農学】生産環境農学：結晶構造／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】境界農学：表面構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】表面・界面物性 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 電子顕微鏡 / ナノ材料 (他14件)

【概要】1. 極低温4探針型STM(グルーン関数STM)装置システムの開発・建設これは次のような性能を持つ:(a)超高真空中で稼動し、走査電子顕微鏡と結合して4探針の配置をナノメータスケールで観察できる。(b)試料および探針を7Kまで冷却でき、その温度を20時間維持できる。(c)それぞれの探針で原子分解能のSTM像観察が可能。(d)統合型コントローラによって1台のPCで4本の探針を有機的に駆動・制御でき...

【農学】社会経済農学：脱窒／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【農学】動物生命科学：乳腺／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【農学】動物生命科学：消化管／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【農学】動物生命科学：血清学的診断／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】動物生命科学：植物ウイルス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【農学】動物生命科学：ミオシン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【農学】動物生命科学：アクトミオシン／電子顕微鏡を含む研究件

❏滑り運動中に実現するミオシン活性中間体の特異な構造と機能:エネルギー蓄積の可能性(16370070)

【キーワード】滑り運動 / アクトミオシン / 急速凍結電子顕微鏡法 / 3次元再構成 / 構造差分検出法 (他16件)

【概要】アクチン滑り運動に伴うミオシン頭部の構造変化を捉えるために、急速凍結ディープエッチ・レプリカ電子顕微鏡像から対象の3次元構造を高精度で解析する手法の開発を続けてきた。再構成法の開発に並行して、蛋白質表面の凹凸を反映すると推定されるレプリカ像の表面パターンを対象蛋白質の原子モデルからのシミュレーション像と定量的に比較する構造差分検出法を開発し、機能中のアクト重メロミオシン-llの構造解析に応用した。...

【農学】森林圏科学：セルロース／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】4年間の研究成果を以下にまとめる。 (1)NMRスペクトルによって大別されたバクテリア・バロニア型セルロ-スとコットン・ラミ-型セルロ-スは、それぞれ3斜晶系と単斜晶系のミックス、単斜晶系であることを電子線回折によって明らかにした。 (2)3斜晶系の単位胞は1本のセルロ-ス鎖で構成されていることを初めて示した。従って、セルロ-スIは平行鎖構造であり、バロニアは大単位胞ではないことになり、Honjo...

【農学】水圏応用科学：物質循環／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【農学】水圏応用科学：微生物／電子顕微鏡を含む研究件

❏グローバル～ナノスケールで解き明かす海底マンガンクラスト・マンガン団塊の地球科学(16K05581)

【概要】北西太平洋に広く分布する海底マンガン鉱床は、将来のレアメタル資源として探査が進むものの、その多様な分布・組成・産状やその成因・生成環境は詳しく解明されていない。この研究では、組織／物性／組成をミクロなスケールで記載することを通じて、その地球規模の環境変動との関連、地球科学的規制要因把握を試みた。内閣府プロジェクト（SIP)や他機関などとの共同研究とも連携して、先端的調査機材や分析技術に基づく解析に...

【農学】水圏応用科学：バイオミネラリゼーション／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】バイオミネラリゼーション / LB法 / 電子顕微鏡 / 理論 / 金属錯体 (他16件)

【概要】本研究では、生体中の鉱物生成(バイオミネラリゼイション)の機構を原子レベルで解明することを目指して、以下の研究課題を取り上げて研究を行ってきた。 (1)精緻な構造を持つ生体鉱物においてその構造形成において有機分子などの鋳型分子がどのように働くか? (2)生体鉱物の示す多様な形態はその機能とどのように関連しているか。この問題を解決するためには、鉱物学的な手法にとどまらない生物,化学を通じた広い研究...

【医歯薬学】基礎医学：リポファジー／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】基礎医学：合成樹脂鋳型／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】基礎医学：形態発生分化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】基礎医学：節区分／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】基礎医学：節的分化／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】基礎医学：腸管膜／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】基礎医学：脂質ドメイン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】基礎医学：視覚野可塑性／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【医歯薬学】基礎医学：膜脂質／電子顕微鏡を含む研究件

❏膜脂質の疎水性部分を可視化する逆転凍結レプリカ法の開発(15K14506)

【研究代表者】藤本豊士名古屋大学, 医学系研究科, 教授 (50115929)

【キーワード】膜脂質 / 電子顕微鏡

【概要】生体膜の基盤を形成する燐脂質は親水性頭部と疎水性尾部からなり、後者を作るアシル基は多種多様であることが知られている。しかしそれらのアシル基が生体膜中でどのような分布をとるのかはほとんど分かっていない。今回の研究ではアルキン基を付加した脂肪酸を取りこませた細胞を用い、急速凍結・凍結割断レプリカ法と組み合わせて、特定のアシル基の分布をナノレベルで明らかにする方法の開発を行った。凍結割断レプリカ上でクリ...

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】基礎医学：コネクトミクス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【医歯薬学】基礎医学：コネクトミクス解析／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【医歯薬学】基礎医学：凍結割断レプリカ法／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】基礎医学：金属タンパク質／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】基礎医学：筋層間神経叢／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】基礎医学：ヴィメンチン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】基礎医学：interstitial cells of Cajal ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】基礎医学：能動輸送／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【キーワード】イオンポンプ / カルシウムポンプ / 能動輸送 / 三次元構造 / 電子顕微鏡 (他7件)

【概要】本研究は、イオンポンプの輸送サイクルの幾つかの状態での三次元構造を電子線構造解析によって可視化する事により、イオンの能動輸送の構造的実体を明らかにしようとするものである。対象とした筋小胞体カルシウムATPaseは、筋肉の弛緩時にカルシウムイオンを汲み出すポンプである。能動輸送の実体の解明には生理的に異なった状態の構造を解明することが必須であるが、本研究では特に、カルシウムが存在しない時にできるチュ...

【医歯薬学】基礎医学：構造・機能相関／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】太陽電池 / 光吸収層 / カルコパイライト型化合物 / 第一原理計算 / 透過型電子顕微鏡 (他15件)

【概要】本研究ではCIS系化合物の界面における欠陥形成挙動と物性への影響をしらべた．H23，24年は堆積条件および双晶基板界面の原子構造の調査を行った．計算と高分解能観察により基板界面の原子構造を明らかにした（APL2012）．また空孔形成エネルギーのセルサイズ依存性が欠陥準位の局在具合に依存するということを明らかにした（PRB 2012）．H25年度においてCIS粒界の構造を決定し，バンドギャップとベン...

【医歯薬学】基礎医学：カハール介在細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】基礎医学：イオンポンプ (イオントランスポーター) ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【キーワード】イオンポンプ / カルシウムポンプ / 能動輸送 / 三次元構造 / 電子顕微鏡 (他7件)

【概要】本研究は、イオンポンプの輸送サイクルの幾つかの状態での三次元構造を電子線構造解析によって可視化する事により、イオンの能動輸送の構造的実体を明らかにしようとするものである。対象とした筋小胞体カルシウムATPaseは、筋肉の弛緩時にカルシウムイオンを汲み出すポンプである。能動輸送の実体の解明には生理的に異なった状態の構造を解明することが必須であるが、本研究では特に、カルシウムが存在しない時にできるチュ...

【医歯薬学】基礎医学：病因遺伝子同定／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：プラコグロビン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】基礎医学：常染色体優性遺伝形式／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：全エクソームシークエンス法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：遺伝性全身性メラニン色素異常症／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：遺伝性皮膚疾患／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：色素異常症／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】基礎医学：デスモソーム／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】基礎医学：デスモプラキン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】基礎医学：免疫電顕／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】基礎医学：尋常性天疱瘡／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】基礎医学：クライオ電子顕微鏡／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】種々のリンカーを介してゲストタンパク質をヘモシアニン内部に結合させることができた。また、リンカーの違いにより、ゲストの結合がホストの１０量体構造の維持に及ぼす影響が異なることがわかった。これは、ゲストがホスト内部に結合する強さに起因することが示唆された。電子顕微鏡観察からも、条件を整備することで、内部にゲストを包摂したまま安定な１０量体構造を維持できることがわかった。金ナノ粒子を用いた評価からは、...

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】境界医学：内在性カンナビノイド系／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【医歯薬学】境界医学：加齢性記憶障害／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【医歯薬学】内科系臨床医学：周細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】内科系臨床医学：心筋微細構造／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【医歯薬学】内科系臨床医学：電子線トモグラフィー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【医歯薬学】内科系臨床医学：糖尿病性心筋症／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【医歯薬学】内科系臨床医学：核膜／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】内科系臨床医学：平滑筋／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】内科系臨床医学：酸素／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】地球表層における鉱物-水-大気反応は、その結果として、風化した岩石に大気進化の情報を含んでいる。この相互作用は現代、先カンブリア時代とも継続的に起こっているが、大気組成の差ににより、風化岩石には鉱物学的・化学的に異なる二次鉱物を形成されるはずである。ところが先カンブリア時代の風化岩石は、風化後例外なく変質作用を受けているため、実際の鉱物-水-大気反応の情報が消されており、その再現・推定は困難になっ...

【医歯薬学】内科系臨床医学：インスリンシグナル／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【医歯薬学】外科系臨床医学：微小血管／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】外科系臨床医学：血管平滑筋／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】外科系臨床医学：3次元再構築／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【医歯薬学】外科系臨床医学：メラノサイト／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】外科系臨床医学：組織形成／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】マンガン酸化物や鉄酸化物の一部は、冷却に伴い、電荷・軌道整列という一種の構造相転移を示す。近年、電荷・軌道整列によって生じる微細組織（電荷・軌道整列ドメイン）を電場、磁場、圧力などの外場を用いて制御し、それを通して新しい材料機能の獲得を模索するという研究が活発に行われている。本研究では、外場による電荷・軌道整列ドメインの操作に関わる微視的メカニズムを、透過電子顕微鏡によるその場観察技術を駆使して調...

【医歯薬学】外科系臨床医学：細胞運動／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：c-Kit ／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】外科系臨床医学：免疫電顕法／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】外科系臨床医学：腫瘍血管／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】外科系臨床医学：酵素反応／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】外科系臨床医学：全エクソームシークエンス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】外科系臨床医学：遺伝子改変動物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【医歯薬学】外科系臨床医学：グリア細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【医歯薬学】外科系臨床医学：免疫染色／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】外科系臨床医学：ナノバイオ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【医歯薬学】社会医学：腸／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】社会医学：マイトファジー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【医歯薬学】歯学：デスモグレイン／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】歯学：モデルマウス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】歯学：解剖学／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【医歯薬学】歯学：発生／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】歯学：骨誘導／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【医歯薬学】歯学：腫瘍／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】本研究は微小血管を中心に、血管新生増殖機序と節的形態分化の過程を明らかにすること目的としたものである。研究には、妊娠期〜授乳期にかけての乳腺、胎生期〜新生期レンズ血管層、DMBA誘発乳腺腫瘍、腸管膜を用い、組織切片の透過型電子顕微鏡による観察に加え、血管の合成樹脂鋳型法及び、血管周囲結合組織の選択的除去法による走査型電子顕微鏡による観察を行い、血管構築、血管壁細胞の形態と微細構造の発生学的検索を行...

【医歯薬学】歯学：アミノ酸置換／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【医歯薬学】薬学：理論計算／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】「究極の分析法」とも称されてきたELNES/XANESスペクトルは十分に解釈されてこなかった．特に，電池や磁性体，ガラスといった先進材料への適用は困難であった．本研究課題は3つの目標，つまり，１）粒子間相互作用の定量的理解，２）XMCD/EMCD計算法の確立，３）1,000原子ELNES/XANES計算の達成，を目指して行われてきた．3年間の研究において，１）～３）の研究目標を十分に達成することが...

【医歯薬学】薬学：ジルコニウム／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ジルカロイ合金 / 水素化 / 照射損傷 / 重畳効果 / 加速器結合型電子顕微鏡 (他18件)

【概要】Zr合金は原子炉燃料被覆管として利用され、使用環境下で腐食、水素吸収、照射損傷といった劣化が生じる。これら個々は詳細な知見があるが、重畳効果は明らかにはなっていない。そこで本研究では、Zr合金の水素化効果と照射効果の重畳効果の明確化を目的とした。再結晶したZry-4に水素注入し水素化物を顕微鏡観察し、加速器結合型透過電子顕微鏡内にてイオン照射組織変化をその場観察した。固溶体中の水素により照射欠陥...

【医歯薬学】薬学：自己組織化／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【医歯薬学】薬学：生体膜／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】膜蛋白質 / 蛋白質の結晶化 / バクテリオロドプシン / 電子線構造解析 / プロトン輸送 (他8件)

【概要】膜蛋白質の新しい構造解析法の確立を目指して,(1)膜蛋白の結晶化技術の開発・改良,(2)3次元結晶の電子線回折像から膜蛋白質の立体構造を求める方法の開発,の2点について研究した。(1)に関しては,光プロトンポンプとして知られるバクテリオロドプシンの結晶化を試み,3種類の微結晶を得るのに成功し、目標を達成した。また、温度勾配存在下で蒸気拡散を行なう新しい蛋白質結晶化法を開発し、結晶化プロセスの迅速化...

【医歯薬学】薬学：リン酸化酵素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】遺伝性全身性メラニン色素異常症 / 常染色体優性遺伝形式 / 遺伝性皮膚疾患 / 全エクソームシークエンス / 病因遺伝子同定 (他11件)

【概要】Universal inherited melanodyschromatosis (UIM) (仮称：遺伝性全身性メラニン色素異常症)は常染色体優性遺伝形式の極めて稀な遺伝性皮膚疾患である。本研究では本疾患と診断した本邦初の日本人大家系より全エクソームシークエンス法を用いてUIMの病因遺伝子Ｘを同定した。さらに、病因遺伝子Xのメラニン合成の役割について知るために、メラノサイト細胞株を用いて機能解析...

【医歯薬学】薬学：ATP ／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【医歯薬学】薬学：細胞・組織／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【医歯薬学】薬学：細胞周期／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：ミトコンドリア／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【医歯薬学】薬学：アクチン／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【医歯薬学】薬学：蛍光色素／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【医歯薬学】薬学：構造ゆらぎ／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】渡辺健太郎 (2018) 東北大学, 材料科学高等研究所, 准教授 (40582078)

【キーワード】Metallic Glass / 金属ガラス / 構造ゆらぎ / 電子回折 / 電子顕微鏡 (他6件)

【概要】The structural order of metallic glasses beyond SRO (short-range order) has been intensely discussed before. Although X-ray and neutron diffraction profiles provide strong indication of the existence ...

【医歯薬学】薬学：分子動力学計算／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】電子顕微鏡法 / イオン加速器 / はじき出しカスケード / 分子動力学計算 / クラウディオン型 (他11件)

【概要】イオンや中性子による照射を被ると材料中には多量の格子欠陥が導入され、材料は劣化に至る。最近の研究では、はじき出しカスケード(点欠陥の密集領域)の形成過程において可動性を有する欠陥(クラウディオン型クラスタ)が予測されている。この欠陥は結晶粒界などにて欠陥蓄積を促進し、劣化を引き起こす可能性がある。そこで本研究ではこれらの機構解明研究を実施した。・クラウディオン型クラスタの直接観察十分に焼鈍した...

【医歯薬学】薬学：膜タンパク質／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【概要】本研究では能動輸送の構造的基盤を解明するために、P型イオンポンプを代表する筋小胞体カルシウムATPaseを対象として、電子線・X線構造解析を行った。この膜蛋白質は本研究を開始した時点で、電子線で解析可能な2つの形態の結晶を作ることが知られていた。すなわち、カルシウムイオン非存在下小胞体膜そのものが変形してつくるチューブ状結晶と高濃度カルシウムイオン存在下で再構成膜がつくる三次元微結晶である。チュー...

【キーワード】イオンポンプ / カルシウムポンプ / 能動輸送 / 三次元構造 / 電子顕微鏡 (他7件)

【概要】本研究は、イオンポンプの輸送サイクルの幾つかの状態での三次元構造を電子線構造解析によって可視化する事により、イオンの能動輸送の構造的実体を明らかにしようとするものである。対象とした筋小胞体カルシウムATPaseは、筋肉の弛緩時にカルシウムイオンを汲み出すポンプである。能動輸送の実体の解明には生理的に異なった状態の構造を解明することが必須であるが、本研究では特に、カルシウムが存在しない時にできるチュ...

【医歯薬学】薬学：細胞分裂／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：ホスホイノシチド／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】アルツハイマー病（AD）の病態においては、アミロイドβの蓄積病変（Aβ斑）の周囲にミクログリアが集簇し、神経保護的な働きを示すことが示唆されている。この過程にはミクログリアの発現する受容体TREM2が不可欠であるが、下流シグナルの詳細は明らかでない。本研究では、ADの遺伝学的リスク因子である脂質ホスファターゼINPP5Dの関与について、遺伝子欠損マウスを用いて検討を行った。その結果、ミクログリアの...

【医歯薬学】薬学：神経科学／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【医歯薬学】薬学：触媒／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】金属ナノ粒子やクラスターの触媒活性を決定する本質的要因はなにか？この問いは構成原子数により大きく異なるクラスター触媒の活性が見出されてから長らく疑問とされてきたものであり、特に構造的要因は特に未解明な部分が多く、クラウターの特性を考えるうえで理解を深める必要があった。そこで研究代表者らは原子分解能電子顕微鏡を用いてクラスターの原子動態をリアルタイムで観測し、原子配列構造のダイナミクスについて重要な...

【キーワード】内殻電子励起分光法 / 透過型電子顕微鏡 / EELS / XAFS / 電池 (他19件)

【概要】高い空間・時間分解能を有する内殻電子励起分光法をもちいて材料開発指針を確立することを目的としている．スペクトルの理論解析法の確立に取り組み，解析精度を格段に向上させた（Micron 2010, PRB2011,等）．さらにリチウムイオン電池材料の酸化還元反応をその場（in-situ）解析し，原子・電子構造の変化を調べ，還元種に関する重要な知見を得た(APL2014)．また，結晶中転位の運動に伴う変...

【概要】本研究では、ルチル(TiO_2)基板に付着させた金ナノ粒子にっいて顕微鏡観察を行い、従来の学説を検討した結果、大きな進展があった。TiO_2試料の作製方法の違いによって触媒の活性が異なることはすでに知られていたが、TiO_2試料を酸素あるいは水素雰囲気中で前処理加熱や後処理加熱に依存して、付着する金ナノ粒子の形状やTiO_2表面が大きく異なることが明らかとなった。具体的観察結果を述べると、1)酸素...

【医歯薬学】薬学：有機化学／電子顕微鏡を含む研究件

❏孤立有機分子の原子像および化学反応の観実(18655012)

【研究テーマ】有機化学

【研究代表者】中村栄一東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (00134809)

【キーワード】有機化学 / 構造解析 / 電子顕微鏡 / カーボンナノチューブ / 構造決定法

【概要】1分子1分子をあたかも分子模型のように見ることは自然科学者の長年の夢である.本研究では,透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて孤立有機分子の原子像および化学反応を観察することで,全く新しい有機構造化学の橋頭堡を築くことを目的としている.前年度までに,有機分子一分子の形と運動の直接観察に世界で初めて成功している.本年度はさらに観察対象の幅を広げ,様々な分子の単分子構造観察と,その動的挙動の観察に挑戦した...

【医歯薬学】薬学：受容体／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【医歯薬学】薬学：生体分子／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：アルツハイマー病／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】アルツハイマー病（AD）の病態においては、アミロイドβの蓄積病変（Aβ斑）の周囲にミクログリアが集簇し、神経保護的な働きを示すことが示唆されている。この過程にはミクログリアの発現する受容体TREM2が不可欠であるが、下流シグナルの詳細は明らかでない。本研究では、ADの遺伝学的リスク因子である脂質ホスファターゼINPP5Dの関与について、遺伝子欠損マウスを用いて検討を行った。その結果、ミクログリアの...

【医歯薬学】薬学：骨芽細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【医歯薬学】薬学：イオンチャネル／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】生体分子の絶対数の定量を目的として、メタルチオネインを融合させた蛋白質を細胞に発現させメタルゴールドをその場で形成させる実験を行った。しかし、生体に存在するメタルチオネインに金イオンを結合させたあと還元しても、メタルチオネインのノックアウト動物と金標識の有意な差を見出す事はできず、in situの金クラスターの形成はメタルチオネイン以外の理由による核形成に伴って起こっている事が明らかとなった。そこ...

【医歯薬学】薬学：核酸／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】植物ウイルス / 酵素結合抗体法(ELISA) / ウイルスの理化学的性状 / 果樹ウイルス / 電子顕微鏡 (他10件)

【概要】本研究は、果樹に発生する篩部局在性の重要ウイルス(ブドウ味無果ウイルス(grapevine ajinashika virus,GAV)、ブドウ萎縮ウイルス(grapevine stunt virus,GSV)、ブドウ葉巻ウイルス(grapevine leafroll virus,GLRV)、モモ黄葉ウイルス(peach yellow leaf virus,RYLV)、カンキツ葉脈黄化ウイルス(ci...

【医歯薬学】薬学：細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：小腸／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】薬学：細胞接着／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】薬学：オートファジー／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】薬学：ぺプチド／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ペプチド / 白金錯体 / クラスター / サブナノ粒子 / 金属クラスター (他8件)

【概要】サブナノメートルスケールの金属や合金クラスターは卓越した触媒活性を示すなど、ポストナノテク材料として注目を集めている。本研究では白金錯体を側鎖に持つメタロペプチドから、原子レベルで精密な白金サブナノ粒子の合成に成功した。ペプチドの前駆体は、MerrifieldのSPPS（Solid Phase Peptide Synthesis）法を用いて自動的に合成され、炭素に担持された後、水素雰囲気下で加熱す...

【医歯薬学】薬学：タンパク質／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】タンパクの観察の動的観察に必要な基礎実験、測定に必要な要素技術を確立した。本研究期間中に、抗生物質では効かない重い感染症などに有効とされる抗体である免疫グロブリンG（IgG）分子が、これまで報告されていない鎖構造を持つことを新たに見出した。現在この鎖構造の検証中である。これらは新たな免疫機能や輸送手法の開発に展開される可能性がある。さらに、電子顕微鏡内への光導入により、仕事関数よりもはるかに小さい...

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】薬学：ヘム／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】薬学：肝細胞／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ホスファチジルイノシトール3,5-二燐酸、ホスファチジルイノシトール3,4-二燐酸、ホスファチジルセリンについて、急速凍結・凍結割断レプリカ標識法で特異的かつ高効率に標識する方法を確立し、それぞれの脂質の詳細な細胞内分布の観察に成功した。肝細胞などの核内に見られる脂肪滴の形成にPML-IIの発現が必要であることを示し、核内脂肪滴がPML小体や核内に見られる核膜の延長構造と近接して分布することを明ら...

【医歯薬学】薬学：一酸化窒素／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】薬学：視覚野／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】コネクトミクス解析 / 視覚野 / シナプス / 眼優位可塑性 / 電子顕微鏡 (他9件)

【概要】本研究は神経回路再編のメカニズムを網羅的な形態学的に明らかにすることを目的とし、コネクトミクス解析を確立した。単眼遮蔽に伴い視覚入力の差が引き起こされた結果、視覚野内神経細胞はより入力を受ける側のシナプスに移行する。この変異を解析するため、Activity 依存性に発現するc-FosならびにFosB、CREBを用いて解析した結果、経時的に発現誘導される細胞数の増加が観察された。発現誘導されてきた細...

【医歯薬学】薬学：ミクログリア／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】アルツハイマー病（AD）の病態においては、アミロイドβの蓄積病変（Aβ斑）の周囲にミクログリアが集簇し、神経保護的な働きを示すことが示唆されている。この過程にはミクログリアの発現する受容体TREM2が不可欠であるが、下流シグナルの詳細は明らかでない。本研究では、ADの遺伝学的リスク因子である脂質ホスファターゼINPP5Dの関与について、遺伝子欠損マウスを用いて検討を行った。その結果、ミクログリアの...

【キーワード】グリア細胞 / 微細形態解析 / 電子顕微鏡 / 光学顕微鏡 / ミクログリア (他8件)

【概要】中枢神経系を構成するグリア細胞としては、アストロサイト、ミクログリア、オリゴデンドロサイトなどが知られている。このうちオリゴデンドロサイトは神経細胞の軸索の髄鞘形成に関わるが、アストロサイトやミクログリアはシナプスの形成・消失などを介して脳機能に関与している可能性が示唆されている。そこで本研究ではこれまでに研究代表者が取り組んできた、電子顕微鏡と光学顕微鏡の融合的手法である光ー電子相関顕微鏡法(C...

【医歯薬学】薬学：ケージド化合物／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】ケージド化合物を用いた凍結システムを完成し、このシステムの評価も兼ねて、2種類の実験を行った。第一の実験は、ATP非存在下でアクチンフィラメントにフルデコレーションしたミオシンサブフラグメント1(S1)が、ATP濃度の急激な上昇に伴い、どのようにしてアクチンフィラメントから離れていくかを追跡しようというものである。ケージドATP存在下でS1のアクチンフィラメントへの結合様式があまり変わらないのを確...

【医歯薬学】薬学：自己免疫疾患／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】尋常性天疱瘡 / 免疫電顕 / デスモソーム / デスモプラキン / デスモグレイン (他11件)

【概要】尋常性天疱瘡(PV)はデスモソームに存在するデスモグレイン3(Dsg3)に対する自己抗体により表皮細胞が棘融解をきたす自己免疫性水疱症である。Dsg3自己抗体が抗原に結合してから棘融解が生じるまでの水疱発症機序はいまだ明かではない。今回我々は、正常マウス、PVモデルマウス、Dsg3欠損マウスを用いて、近年開発された超低温免疫電顕法により、in vivoにおける抗原蛋白の分布・局在様式を電顕的に観察...

【医歯薬学】薬学：構造生物学／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】米倉功治独立行政法人理化学研究所, 放射光科学総合研究センター, 准主任研究員 (50346144)

【キーワード】構造生物学 / 結晶構造解析 / 電子顕微鏡 / 膜蛋白質 / 超分子複合体 (他7件)

【概要】X線回折が利用できない微小な薄い三次元の蛋白質結晶から、電子線結晶構造解析により構造決定を行う新しい技術を開発した。電子線は負の電荷を持ち、同じ原子でも電荷を持ったものと中性のもので、その散乱のされ方は大きく異なる。開発した技術を用いて、膜蛋白質等の薄い結晶から機能部位のイオンやアミノ酸等の荷電状態を可視化することに成功した。生体分子が機能を発揮する上で、機能部位の荷電状態は大きな影響を及ぼすため...

【医歯薬学】薬学：ラット／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】看護学：生体機能利用／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【医歯薬学】看護学：生体材料／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】人工タンパク質繊維 / 金属含有繊維 / 触媒繊維 / タンパク質間相互作用 / アミノ酸置換 (他12件)

【概要】タンパク質は優れた分子認識、環境変化に対する鋭敏な応答、アミノ酸への分解によって容易にリサイクルできる環境負荷の低さ、化学合成が必要なペプチドや有機化合物と異なり、様々な種類のタンパク質が、同一の異種発現系を用いて大量合成できる等、素材として大きな魅力を持つ。本研究では、本来は繊維化しない２種類のタンパク質間に特異的結合面を作製し、２種類のタンパク質が交互に繰り返した、触媒機能を有する人工タンパク...

【キーワード】水酸アパタイト / 欠陥構造 / 透過型電子顕微鏡 / 骨芽細胞 / 生体活性 (他15件)

【概要】骨や歯に存在する生物学的アパタイトは、Caの他にMgやNa,Kなどの種々のミネラルを含んでおり、その結晶構造中に多くのナノレベルの欠陥を持っている。本研究では、ナノ欠陥構造と生物学的アパタイトの生体活性との関連性を明らかにするため、モデル材料として骨ミネラルを含んだ水酸アパタイトセラミックス(bone HApセラミックス)を作製した。そのナノ構造を高分解能透過型電子顕微鏡により観察したところ、骨ミ...

【医歯薬学】看護学：免疫組織化学／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】腸 / ペースメーカー / カハールの介在細胞 / c-kit / 筋層間神経叢 (他17件)

【概要】本研究では、消化管運動ペースメーカー機構に関して、細胞組織学的に検索した。 *平成7年度には、ペースメーカーとして提唱されているカハールの介在細胞(Interstitial CelIs of Cajal;ICC)の細胞学的性格を明らかにするため、古典的染色法との共通性を持つヨウ化アエン-オスミウム酸法(ZIO)を用い、観察をおこなった。(1)その結果、モルモット小腸筋層間神経叢の部位には、神経線維...

【医歯薬学】看護学：海馬／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】CB1受容体 / 内在性カンナビノイド系 / ミトコンドリア / オートファジー / マイトファジー (他8件)

【概要】先進国で高齢化が加速度的に進む中で加齢性記憶障害の発症機構の研究は重要性を増している。脳内で多く発現しているCB1受容体は、加齢性記憶障害に深く関与することが知られているが、その機構には不明な点が多い。助成対象者は、CB1受容体がミトコンドリアの品質を管理することで海馬神経細胞の機能を維持していると予想している。本研究では、CB1受容体によるミトコンドリア品質管理機構を解明することで、今後増加する...

【医歯薬学】看護学：インスリン抵抗性／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】超高圧電子顕微鏡 / 電子線トモグラフィー / インスリンシグナル / 心筋微細構造 / APEX2 (他10件)

【概要】（１）超高圧顕微鏡による電子線トモグラフィー技術を用いた心筋組織の3次元微細構造解析技術を開発これまで心筋の微細構造は透過電子顕微鏡（TEM）を用いて解析されてきた。TEM 法は、非常に高い分解能が得られるものの、電子線が透過できる厚さが0.1μm以下という制限が存在するため、マイクロメートルのスケールで三次元構造解析を行うことは困難であった。超高圧顕微鏡を用いることで、0.3μm, 0.5μm...

【医歯薬学】看護学：ウイルス／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【医歯薬学】看護学：脂質／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】アルツハイマー病（AD）の病態においては、アミロイドβの蓄積病変（Aβ斑）の周囲にミクログリアが集簇し、神経保護的な働きを示すことが示唆されている。この過程にはミクログリアの発現する受容体TREM2が不可欠であるが、下流シグナルの詳細は明らかでない。本研究では、ADの遺伝学的リスク因子である脂質ホスファターゼINPP5Dの関与について、遺伝子欠損マウスを用いて検討を行った。その結果、ミクログリアの...

【医歯薬学】看護学：抗体／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】ヒキガエル / 皮膚上皮 / 化学受容 / ナトリウムチャネル / 蛍光色素 (他11件)

【概要】乾燥地に分布するヒキガエルは腹部皮膚の化学受容作用を利用して食塩水などの高張液を検出している。本研究計画は、この皮膚での化学受容器などの構造を形態学的に明らかにし、化学受容の機構を考察した。 1.蛍光色素による化学受容細胞の同定:蛍光色素diIの脊髄神経投与により神経と近接する細胞を標識した。DABの存在下での光化学反応によって電子顕微鏡での観察を可能にした結果、この細胞はメルケル細胞やフラスコ細...

【医歯薬学】看護学：細菌／電子顕微鏡を含む研究件

【キーワード】マイクロ流路 / SEM / 電子線透過膜 / 液中細菌 / 極薄電子線透過膜付きマイクロ流路 (他21件)

【概要】耐性菌の増加が懸念される中、耐性菌の新規治療方法の開発が遅れている。そこで、これまでバイオ分野であまり注目されていなかった無機元素の観点から、液中細菌を高分解能観察するための技術を開発した。高分解能で電子顕微鏡観察するための薄膜技術や細菌搬送技術を開発し、液中細菌の高分解能観察を実現した。これにより数百nm級の構造やウイルスの観察も可能となった。さらに、細菌の無機元素の検出にも成功した。 ...

【概要】通常、電子顕微鏡で試料を観察するためには試料を真空に配置する必要があるが、電子顕微鏡の中で液体の中の細菌を観察できる技術をマイクロマシン技術で開発した。「電子顕微鏡の中に細菌の培養環境を構築する試料ホルダ」と「真空と液体を隔離する電子線透過膜を持つマイクロ流路デバイス」を開発した。これらを用いて、気泡や液滴の挙動を観察し、培養環境にあるシアノバクテリアを長時間にわたり観察することに成功した。 ...

【医歯薬学】看護学：相互作用／電子顕微鏡を含む研究件

【研究代表者】當舎武彦国立研究開発法人理化学研究所, 放射光科学研究センター, 専任研究員 (00548993)

【概要】微生物が行う嫌気呼吸の一種であり、硝酸から窒素分子への4段階の連続した化学反応からなる脱窒反応が、どのようにして効率よく行われているか、その仕組みの理解を目指して研究を行った。本課題では、脱窒の中間生成物である一酸化窒素（NO）が高い細胞毒性を示すことに着目し研究を進めた結果、NOを合成する亜硝酸還元酵素（NiR）とNOを分解するNO還元酵素（NOR）が複合体を形成することで、NOを細胞環境に拡散...

【医歯薬学】看護学：シグナル伝達／電子顕微鏡を含む研究件

【概要】細胞質分裂は収縮環の収縮によって細胞が中央部からくびり切れることによりおこる。私は分裂酵母の収縮環ー細胞膜複合体（細胞ゴースト）を単離し、ATPを加えて収縮環を人為的に収縮させることに初めて成功した。この実験系を用い、アクチンの脱重合は収縮そのものには必須ではないことなどいくつかの性質を明らかにできた。また収縮環形成の際のアクチンの分裂位置への集合にはミオシンVが関与していることが示唆された。ウニ...

【医歯薬学】看護学：バイオフィルム／電子顕微鏡を含む研究件