機能物質・材料開発と放射光
―SPring-8の産業利用
R&D of Functional Substances and Materials by Using Synchrotron Radiation
―Industrial Application of SPring-8
[コードNo.2008T636]

■編集/ 堀江一之古宮聰高田昌樹
■体裁/ B5判 319ページ
■発行/ 2008年 6月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 68,250円(税込価格)

世界一の大型放射光施設SPring-8。その産業利用について、広範な利用事例を完全網羅!
機能物質・材料開発のほぼ全領域をカバーする高輝度放射光利用のための必読書!

※ 本書籍はご試読頂けません ※

刊行にあたって
 兵庫県の播磨科学公園都市にある大型放射光施設SPring-8は、開かれた研究施設として一般ユーザーへの供用を開始してから、昨年10月で10周年を迎えました。一周1.4kmの蓄積リングをほぼ光の速さでまわる8GeVの電子の流れから取り出された数十本の放射光(ビーム)は、従来のX線源と比べて桁違いの高輝度、高指向性、硬X線から赤外光まで広い波長範囲をカバー、偏光であること、短パルス性、という特徴を持っています。その結果、タンパク質などのX線結晶構造解析を迅速・精密におこなえるようになったのみならず、有機・無機の微小結晶や粉末試料の結晶構造解析と電子密度解析、半導体・電子デバイス・ナノ構造体などの結晶・表面・埋もれた界面の構造と機能評価、触媒研究、ポリマー・有機薄膜・生体系の構造評価とイメージング、さらには科学捜査の極微量分析まで、その利用対象範囲は大きく拡がりつつあります。
 企業や大学、独立行政法人の研究所で物づくりに携わり、当面している課題を解決するための新しい先端的分析・評価技術を求めている研究者の方々に、“SPring-8の活用”という一つの解決策を提供することに本書が役に立てばと考えています。また、本書をきっかけとして、物づくりあるいは材料評価の専門家であるユーザー諸兄と放射光の専門家であるSPring-8のスタッフとの議論が進展し、大型放射光の新しいニーズがますます拡がることで、放射光利用技術もさらに高度化していくことを願っています。
(「はじめに」より抜粋)
2008年4月
編集 堀江一之、古宮聰、高田昌樹

執筆者一覧(執筆順)
堀江一之(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター;東京大学名誉教授
古宮聰(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター;産業利用推進室初代室長(2001〜2007)
高田昌樹(独)理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター 高田構造科学研究室 主任研究員;(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 部門長
吉良爽(財)高輝度光科学研究センター 理事長
原雅弘(財)高輝度光科学研究センター 広報室 特別嘱託;広報室元室長(1999〜2006)
石川哲也(独)理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター センター長
大橋裕二(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター;東京工業大学名誉教授
西島和三持田製薬(株) 医薬開発本部 主事;蛋白質構造解析コンソーシアム幹事長(2001〜2007)
加藤健一(独)理化学研究所 播磨研究所 放射光科学総合研究センター 高田構造科学研究室 研究員
淡路直樹(株)富士通研究所 基盤技術研究所 主管研究員
木村滋(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 ナノテクノロジー利用研究推進グループ グループリーダー
竹田晋吾(財)ひょうご科学技術協会 技術員
酒井朗大阪大学 大学院基礎工学研究科 システム創成専攻 教授
池田直岡山大学 自然科学研究科 教授
鈴木基寛(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 分光物性Iグループ チームリーダー
渡辺義夫(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室室長;利用研究促進部門 副部門長
室隆桂之(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 応用分光物性グループ チームリーダー
田中裕久ダイハツ工業(株) 先端技術開発部 エグゼクティブ・テクニカル・エキスパート
西畑保雄(独)日本原子力研究開発機構 量子ビーム応用研究部門 研究主幹
杉浦正洽(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター
二宮利男(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター
橋本保(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター
佐藤眞直(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 副主幹研究員
梅咲則正(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター
酒井隆宏元 日産化学工業(株) 電子材料研究所 研究員
(現)三菱レイヨン(株) 基礎解析センター 副主任研究員
池永英司(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 分光物性IIグループ 研究員
篠原佑也東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 助教
岸本浩通住友ゴム工業(株) 研究開発本部 課長代理
雨宮慶幸東京大学大学院 新領域創成科学研究科 物質系専攻 教授
服部正兵庫県立大学 高度産業科学技術研究所 教授
八木直人(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 副部門長
八田一郎(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 コーディネーター;名古屋大学名誉教授
広沢一郎(財)高輝度光科学研究センター 産業利用推進室 グループリーダー
佐々木園(財)高輝度光科学研究センター 利用研究促進部門 構造物性Iグループ チームリーダー

構成および内容
【総論編】
第1章大型放射光施設の果たす役割(吉良爽)
第2章SPring-8で何がわかるか―施設の特徴(原雅弘)
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(古宮聰)
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(石川哲也)
1はじめに
2X線自由電子レーザーの特徴と性能
3X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(大橋裕二)
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
4.3SPring-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(西島和三)
1はじめに
2蛋白コンソの概要
3SPring-8の創薬プロセスへの貢献
4SPring-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(高田昌樹、加藤健一)
1粉末X線回折の役割
2MEM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
4.3Mg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(淡路直樹)
1はじめに
2X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
4X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(木村滋、竹田晋吾、酒井朗)
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(池田直)
1はじめに
2共鳴散乱実験について
3RFe2O4の結晶構造
4RFe2O4の強誘電体としての特性
5Fe2+とFe3+の異常分散項
6RFe2O4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(鈴木基寛)
1はじめに
2X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
4XMCD研究の例
4.1Co上に成膜された極薄Pt膜中の磁気モーメント分布
4.2FIB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(渡辺義夫、室隆桂之)
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
4.1PEEMSPECTOR
4.2SPELEEM
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(田中裕久、西畑保雄)
1はじめに
2自動車触媒とその課題
3Pd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(杉浦正洽)
1はじめに
2固体高分子型燃料電池(PEFC)
2.1PEFC用カソード触媒における白金微粒子の反応解析
2.2PEFC内部の水の観察
3固体酸化物型燃料電池(SOFC)
3.1SOFC用電解質材料の局所構造解析
3.2SOFC用電極触媒の局所構造解析
3.3SOFC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(二宮利男)
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(橋本保、佐藤眞直)
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(梅咲則正)
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
3.1X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
3.3XAFS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
4.4X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(酒井隆宏)
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(池永英司)
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(篠原佑也、岸本浩通、雨宮慶幸)
1はじめに
2X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(服部正)
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
3LIGA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
4.23D-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(八木直人)
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(八田一郎)
1はじめに
2SPring-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(堀江一之、広沢一郎、佐々木園)
1はじめに
2SPring-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
索引

※ 本書籍はご試読頂けません ※

お申し込み お問い合わせ

お申し込み画面が開かない場合は、『books_entry.pdf』をダウンロードして頂き、プリントアウトした物に必要事項をご記入の上、FAXにてご送信下さいませ。
PDF形式のファイルをご覧頂くには、アドビ システムズ社から無償提供されている「Adobe Reader」が必要です。

■ お問い合わせの前に『よくあるご質問(FAQ)』をご一読下さいませ ■

■ セミナー・講習会のご案内はこちらでございます ■
前のページへ 書籍indexページへ