User Info
SPring-8/SACLAを使い尽くす
世界で初めてX線レーザー照射による固体からのテラヘルツ波放射を観測
～X線の差周波過程を世界で初めて実証～
X線自由電子レーザー(XFEL)施設SACLAを用いて、X線レーザー照射による固体からのテラヘルツ波放射の観測に世界で初めて成功しました。本研究成果は、非線形光学の基礎学理の理解に貢献するとともに、X線照射によって物質内部に生じる超高速な分極変化を、放射されるテラヘルツ波から読み解く新しい計測手法の開発につながることが期待されます。
異なるウイルスに共通する、細菌の急所を狙う戦略とは？
～細胞壁づくりを止めるタンパク質の構造から、進化の共通点を探る～
細菌に感染するウイルス（バクテリオファージ）の溶菌タンパク質SglPP7が、細胞壁の材料を運ぶ膜タンパク質MurJの働きを止める仕組みを、クライオ電子顕微鏡による立体構造解析と機能解析から明らかにしました。本成果は、ファージが細菌の生存に欠かせない仕組みを阻害する共通戦略への理解を深めるとともに、MurJを標的とする新たな抗菌薬の開発に向けた基盤的知見を提供します。
0℃付近で長寿命化する水の電気分解触媒
－過冷却水で見つかった低温電気化学の新しい挙動－
水を冷やすことで、水の電気分解反応に用いる酸化マンガン触媒が、氷ができる直前の0℃付近で最も長持ちすることを発見しました。本成果は、これまで十分に調べられてこなかった低温そして過冷却水における電気化学反応の理解につながると期待されます。同時に、寒冷地や極地、さらには今後研究が発展すると期待される地球外天体における電気化学現象の理解につながるものです。
世界初、単発X線パルスでナノ〜サブマイクロメートル構造をカメラ一台で同時計測
-微細な初期プラズマ構造がレーザー固体相互作用を劇的に変化させる機構を解明-
単発X線パルスを構造体に照射した際に生じる超小角から広角の回折信号をカメラ一台で同時計測する新しい計測手法を開発しました。今回の成果により、本手法を用いてレーザーエネルギーの吸収を左右するプラズマの微細構造を詳細に調べることが可能になりました。この知見は、標的への効率的なエネルギー伝達が求められるレーザーイオン加速の理解にもつながり、レーザープラズマ研究のさらなる進展が期待されます。
リュウグウのナトリウムと塩素は、塩ではなく吸着態で存在
―アミノ酸などの生体物質の合成や地球への水供給への示唆―
放射光X線を利用したX線吸収端近傍構造(XANES)を用いてC型小惑星リュウグウ中の元素の化学種を分析しました。その結果、リュウグウ母天体中に存在した液体の水の中で、NaやClの殆どはNaClのような塩ではなく、粘土鉱物への吸着態として存在することを発見しました。この成果は、C型小惑星の進化や、初期地球への水の供給過程の解明に貢献することが期待されます。
鉄さびの中の隠れた磁気状態を解明
―電場印加下のX線吸収分光と第一原理計算の融合で1兆分の1mm単位のイオン変位を捉える―
鉄さびの主成分である酸化鉄の一種「ヘマタイト（α-Fe2O3）」を対象に、電場をかけながらX線を照射する新測定手法を開発し、電子の複雑な分布である「高次多極子状態」の検出に成功しました。注目を集める新磁性状態「交替磁性」などの詳細な解明が可能となり、次世代の超高速・省エネデバイス設計への貢献が期待されます。
X線ライトシートを用いた3次元超解像顕微鏡
－細胞内部の3次元構造を非破壊で解明－
X線ライトシート顕微鏡を用いて、放射線損傷の影響を最小限にした非破壊計測データから、ナノメートル（nm、1nmは10億分の1メートル）オーダーの3次元的位置決定精度を持った超解像イメージングに成功しました。 本研究成果は、短時間露光による放射線損傷の影響を最小限に抑え、細胞内部組織や加工プロセスにおける工業製品の3次元構造を大気中において非破壊で解明することに貢献すると期待されます。
マントル深部で無水鉱物と含水鉱物が一つに！？
―圧力が変える地球深部の水貯蔵能力―
地球深部のマントルを構成する鉱物が、圧力が高くなるほど水を蓄えやすくなる仕組みを明らかにしました。これにより、地球深部では、鉱物が蓄えることのできる水の量が深さによって変化する可能性が示され、マグマの形成や、下部マントル内部での水の不均一な分布を説明する新たな仕組みとなる可能性に期待。
X線と近赤外光を組み合わせたライトシート顕微鏡を開発
－透明化処理を省いて脳深部の血管の可視化に成功－
X線ライトシート顕微鏡「MAXWELL（マクスウェル）」に近赤外光（NIR）の検出を組み合わせた「NIR-MAXWELL」を開発しました。本研究成果は、生体組織内部の血管の分布やつながりを立体的に調べる新たな観察技術として、脳組織の構造や、病気に伴う変化の理解に貢献すると期待されます。
