キーワード:
大型放射光施設の果たす役割/SPring-8で何がわかるか―施設の特徴/産業利用の現状とこれから/結晶構造解析編/半導体・強誘電体・磁性体材料編/反応触媒と極微量分析編/金属・無機材料編/有機薄膜・高分子・ソフトマター編
刊行にあたって
<普及版の刊行にあたって>
本書は2008年に『機能物質・材料開発と放射光』として刊行されました。普及版の刊行にあたり、内容は当時のままであり加筆・訂正などの手は加えておりませんので、ご了承ください。
シーエムシー出版 編集部
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第1章 大型放射光施設の果たす役割
第2章 SPring-8で何がわかるか―施設の特徴
1 放射光とは
2 大型放射光施設SPring-8
3 放射光を用いて何ができるか
3.1 屈折コントラストイメージング
3.2 軟X線顕微鏡
3.3 物質の局所構造解析(XAFS,X線吸収微細構造)
3.4 散乱・回折による構造解析
3.5 タンパク質の構造解析
3.6 蛍光X線分析
3.7 光電子分光
3.8 リソグラフィー
3.9 薄膜分析
4 おわりに
第3章 SPring-8産業利用の現状とこれから
1 はじめに
2 産業利用の現状
3 利用事例
3.1 エレクトロニクス
3.2 素材(金属・高分子)
3.3 環境・エネルギー
3.4 製薬・日用品
4 今後の発展に向けて
第4章 X線自由電子レーザーとナノ3次元構造のイメージング
1 はじめに
2 X線自由電子レーザーの特徴と性能
3 X線自由電子レーザーの利用―ナノ3次元構造のイメージング
4 おわりに
【結晶構造解析編】
第5章 高輝度放射光による有機化合物の結晶構造解析
1 はじめに
2 粉末結晶構造解析
2.1 種々の粉末結晶構造解析法の原理
2.2 粉末解析の実例
3 微小な単結晶の構造解析
3.1 放射光での微小単結晶解析
3.2 多数の重原子を含む微小単結晶
3.3 軽原子のみの結晶の絶対構造
4 不安定種の時分割構造解析
4.1 放射光を使った時分割測定の特徴
4.2 単結晶による励起構造の解析
4.3 SPring-8における時分割測定
5 おわりに
第6章 創薬におけるSPring-8の利用
1 はじめに
2 蛋白コンソの概要
3 SPring-8の創薬プロセスへの貢献
4 SPring-8の利用における現況と今後への期待
5 おわりに
第7章 放射光粉末回折法による新しいナノサイエンス
1 粉末X線回折の役割
2 MEMによる回折データのイメージング
3 放射光粉末回折法
4 ナノマテリアルの電子密度マッピング
4.1 金属内包フラーレンの構造の解明
4.2 ナノ細孔中に配列した酸素分子の直接観察
4.3 Mg金属中に吸蔵された水素を見る
5 おわりに
【半導体・強誘電体・磁性体材料編】
第8章 X線回折・散乱・蛍光による電子材料ナノ薄膜の構造評価
1 はじめに
2 X線反射率・CTR散乱・動径分布関数によるゲート絶縁膜の評価
3 斜入射蛍光X線による多層薄膜分析
4 X線小角散乱によるナノ粒子・空孔構造
5 斜入射X線回折による薄膜結晶配向性評価
6 おわりに
第9章 放射光マイクロX線回折法によるひずみ緩和SiGeバッファー層の評価
1 はじめに
2 放射光マイクロX線回折法
3 ひずみ緩和SiGeバッファー層の局所ひずみ測定
4 おわりに
第10章 共鳴散乱で見いだした電子秩序化型誘電体
1 はじめに
2 共鳴散乱実験について
3 RFe2O4の結晶構造
4 RFe2O4の強誘電体としての特性
5 Fe2+とFe3+の異常分散項
6 RFe2O4の共鳴散乱実験
7 電子配列を起源とする強誘電体
8 おわりに
第11章 X線磁気円二色性によるナノ構造磁性体の評価
1 はじめに
2 X線磁気円二色性とは
2.1 何がわかるか
2.2 原理
2.3 硬X線と軟X線MCD
3 ビームライン・実験装置
4 XMCD研究の例
4.1 Co上に成膜された極薄Pt膜中の磁気モーメント分布
4.2 FIBパターニングによるCoPtドットの磁性変化
4.3 軟X線MCDによる研究
5 今後の展望とまとめ
第12章 軟X線光電子分光・光電子顕微鏡による材料評価と素子開発
1 はじめに
2 硬X線用施設での軟X線利用
3 軟X線光電子分光
3.1 光電子分光の原理
3.2 高分解能の軟X線で見える電子状態
3.3 角度分解光電子分光によるフェルミ準位近傍のバンド構造の観測
3.4 広いエネルギー帯域利用の効用
3.5 共用ビームラインの軟X線光電子分光装置について
4 光電子顕微鏡
4.1 PEEMSPECTOR
4.2 SPELEEM
5 おわりに
【反応触媒と極微量分析編】
第13章 自動車用インテリジェント触媒の自己再生機能
1 はじめに
2 自動車触媒とその課題
3 Pd系インテリジェント触媒の特性と自己再生機能
4 時分割in situ DXAFSによる析出速度の測定
5 スーパーインテリジェント触媒への発展
6 将来展望
第14章 燃料電池開発における産業界のSPring-8利用
1 はじめに
2 固体高分子型燃料電池(PEFC)
2.1 PEFC用カソード触媒における白金微粒子の反応解析
2.2 PEFC内部の水の観察
3 固体酸化物型燃料電池(SOFC)
3.1 SOFC用電解質材料の局所構造解析
3.2 SOFC用電極触媒の局所構造解析
3.3 SOFC単セルの残留応力測定
4 周辺技術
4.1 改質触媒の局所構造解析
4.2 水素貯蔵材料の精密結晶構造解析
5 おわりに
第15章 科学捜査の現状・これからとSPring-8
1 はじめに
2 科学捜査の現状
3 科学捜査のこれからとSPring-8の活用
3.1 乱用薬物
3.2 自動車塗膜用顔料
3.3 医薬品
3.4 ガラス片
3.5 毛髪
4 おわりに
【金属・無機材料編】
第16章 金属材料の高輝度放射光による機能評価とその場観察
1 はじめに
2 残留応力分布の測定
2.1 放射光X線応力測定の特徴
2.2 侵入深さ一定sin2ψ法によるレーザーピーニング処理鋼の内部残留応力の測定
2.3 ひずみスキャンニング法による溶接部のひずみ分布の測定
3 金属の腐食現象解析
3.1 耐候性鋼の表面さびの解析
3.2 微小角入射X線散乱によるステンレス鋼の不働態膜の解析
4 金属の内部観察
5 その場観察
6 おわりに
第17章 機能性ガラスの構造を調べる
1 はじめに
2 ガラスなどのランダム系物質の構造を理解するための方法
3 ガラス構造を調べる
3.1 X線回折現象を用いてガラス構造を調べる方法
3.2 高エネルギーX線回折の応用
3.3 XAFS分光法で調べる
4 放射光を用いてガラスの構造を調べる
4.1 ホウ酸ガラスの構造を調べる
4.2 ガラスの薄膜構造を調べる
4.3 ガラス中の微量元素の局所構造を調べる
4.4 X線回折とXAFSを組み合わせて構造を調べる
5 おわりに
【有機薄膜・高分子・ソフトマター編】
第18章 X線でみる有機ナノ薄膜・液晶配向膜の表面
1 はじめに
2 液晶配向膜とは
3 液晶配向と液晶配向膜
4 液晶配向性と結晶性
5 結晶性評価法
6 実験
7 膜全体の結晶性
8 膜表面
9 液晶配向膜の表面結晶性と液晶配向
10 ピークと構造相関
11 分子配向異方性
12 ラビング処理後の膜表面異方性
13 熱処理の影響
14 おわりに
第19章 硬X線光電子分光とハードディスク用有機潤滑膜への応用
1 はじめに
2 硬X線光電子分光
2.1 硬X線励起による光電子分光法
2.2 実験
3 基本性能と特性
3.1 分解能とスループット
3.2 バルクプローブ特性
3.3 界面プローブとしてのHAXPES
4 有機潤滑膜への応用
5 おわりに
第20章 フィラー充填ゴムのX線小角散乱
1 はじめに
2 X線小角散乱でわかること
3 極小角X線・小角X線散乱
3.1 実験方法
3.2 実験結果
4 コヒーレントなX線の利用
5 おわりに
第21章 LIGAプロセスによる微細加工とその産業への応用
1 はじめに
2 産業界からのマイクロ3次元構造体加工技術の要求とその動向
3 LIGAプロセス
4 デバイスへの展開
4.1 カンチレバー型樹脂製光学スイッチの開発
4.2 3D-LIGAプロセスによる立体マイクロコイルの試作
5 おわりに
第22章 高輝度放射光によるイメージング―生体から材料へ
1 はじめに
2 単純投影撮影
3 屈折コントラストイメージング
4 屈折コントラストイメージングの例
5 屈折コントラストCT
6 材料科学への展開
第23章 ヘルスケア製品の機能評価
1 はじめに
2 SPring-8におけるヘルスケア課題の実施例
3 両親媒性脂質分子集合体の熱力学と構造
4 毛髪のマイクロビーム小角/広角X線回折実験
5 皮膚角層の小角/広角X線回折実験
6 おわりに
第24章 高分子・有機薄膜研究における大型放射光の利用
1 はじめに
2 SPring-8利用データベース
3 ポリマーの形態による分類別の利用研究の動向
3.1 バルクポリマー(結晶化,構造変化,XD,SAXS)
3.2 ポリマーフィルム(表面,埋もれた界面,GIXD, GISAXS, XR)
3.3 繊維(単繊維,紡糸過程,XD, SAXS)
3.4 相分離ポリマー(ブロックコポリマー,ブレンド,SAXS, XCT)
3.5 ゴム(天然ゴム,充填剤添加系,XD, SAXS, XI, XAFS)
3.6 コンポジット(有機/無機系,多孔質ポリマー,配位ポリマー,XD, SAXS)
3.7 ポリマー溶液(SAXS)
3.8 ゲル・分散系(有機ゲル,ポリマーゲル,ポリマーミセル,SAXS)
3.9 生体高分子(XD, SAXS)
3.10 超分子・液晶(XD, SAXS)
3.11 有機薄膜(単分子膜,有機TFT膜,GIXD, XPS)
4 おわりに
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