Time-resolved spin contrast variation for precise nanostructure determination

用于精确纳米结构测定的时间分辨自旋对比度变化

• 批准号: 21H03741
• 负责人: 熊田 高之
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03741/
• 关键词: 核偏極; 偏極中性子; 小角散乱; スピンコントラスト変調; 中性子小角散乱; 氷晶成長; 糖溶液; 凍結保存; 偏極中性子小角散乱; 時分割測定; ナノ構造

液体窒素に滴下することで急速凍結した濃厚グルコース溶液試料のスピンコントラスト変調中性子小角散乱実験を行ったところ、試料中の水素核偏極度とともに非相似的に変化する偏極中性子小角散乱曲線が得られた。散乱信号の非相似的変化は、複数の散乱成分が一つの散乱曲線に含まれていることを示す。しかしながら、当初その散乱体を特定する手法が無かった。そこで、水素核の偏極度が立ち上がる最中に中性子散乱測定を連続測定した後、データを5分ごとに切り分けたところ、各時刻の水素核偏極度に対して連続的に変化する散乱曲線を得ることに成功した。解析の結果、散乱成分の一つは水素核偏極度13%で消失する、つまりこの偏極度において2つの成分間の散乱長密度（体積当たりの原子からの干渉性散乱長の和）が厳密に一致する状態になることを突き止めた。様々な状態を仮定しながら成分ごとの散乱長密度の計算を繰り返した結果、本散乱成分はガラス状濃厚糖溶液中に生成する氷晶からのものであることを突き止めた。本散乱成分の強度は波数の自乗に反比例しながら減少することから、氷晶は厚さがわずか1nmの平面体を形成していることを突き止めた。この厚みは、過冷却水中に生じる氷晶の臨界半径の計算値とほとんど等しい。このことから、過冷却水中で氷晶が生成後、特定の軸方向に氷晶はほとんど成長しないことを示している。グルコース分子がどのようにしてその成長を抑制したのか？当該分野の研究に一石を投じるものである。

The liquid element drops rapidly and freezes rapidly. The sample solution is concentrated. The sample is concentrated. The sample solution is concentrated. The sample is concentrated. Scattered signal of non-similar transformation, a plurality of scattered components into a scattered curve containing the same. There is no such thing as a specific method for the original body. For example, the water element core deviation is determined in the middle of the water element core deviation curve. As a result of the analysis, the scattered components of the water element core are 13% off, and the scattered length density between the components (the volume is equal to the sum of the dry scattered length of the atoms) is consistent. The result of calculation of the length density of the scattered components is that the scattered components are generated in a dense sugar solution. The intensity of the scattered component is inversely proportional to the wave number. Calculation of critical radius of crystal in supercooled water After the formation of crystals in supercooled water, the crystals grow in a specific axial direction. The growth of the molecule is inhibited. When the division of research, a stone cast

项目成果

偏極中性子と水素核偏極技術を用いた構造研究の新展開

使用极化中子和氢核极化技术进行结构研究的新进展

• 发表时间: 2021
• 作者: 今村薫平;水上雄太;吉田悠生;橋本顕一郎;田中桜平;原澤龍平;栗田伸之;田中秀数;藤本聡;山田昌彦;村山陽奈子;笠原裕一;松田祐司;E. G. Moon;芝内孝禎;熊田高之
• 通讯作者: 熊田高之

Nanoscopic structure of borosilicate glass with additives for nuclear waste vitrification

• DOI: 10.1016/j.jnoncrysol.2021.121352
• 发表时间: 2021-12-20
• 期刊: JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS
• 影响因子: 3.5
• 作者: Motokawa, Ryuhei;Kaneko, Koji;Heller, William T.
• 通讯作者: Heller, William T.

Structure analysis of hybrid materials using polarized neutrons and polarized protons

使用极化中子和极化质子进行混合材料的结构分析

• 发表时间: 2022
• 作者: X. Pang;M. Kawamata;M. Fujita;Y. Nambu;熊田高之
• 通讯作者: 熊田高之

Spin-Contrast-Variation Small-Angle Scattering, Reflectometry & Diffractometry Using Polarized Neutrons and Proton-Polarized Samples

自旋对比度变化小角散射、反射测量

• 发表时间: 2021
• 作者: Takayuki Kumada;Daisuke Miura
• 通讯作者: Daisuke Miura

スピンコントラスト中性子反射率法による埋もれた界面の研究

自旋对比中子反射法研究埋入界面

• 发表时间: 2021
• 作者: 熊田高之，三浦大輔，阿久津和宏，鳥飼直也，新関智丈