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中島 健次; 川北 至信; 伊藤 晋一*; 阿部 淳*; 相澤 一也; 青木 裕之; 遠藤 仁*; 藤田 全基*; 舟越 賢一*; Gong, W.*; et al.
Quantum Beam Science (Internet), 1(3), p.9_1 - 9_59, 2017/12
J-PARC物質・生命科学実験施設の中性子実験装置についてのレビューである。物質・生命科学実験施設には23の中性子ビームポートがあり21台の装置が設置されている。それらは、J-PARCの高性能な中性子源と最新の技術を組み合わせた世界屈指の実験装置群である。このレビューでは、装置性能や典型的な成果等について概観する。
studied by single-crystal time-of-flight neutron diffraction川崎 卓郎; 金子 耕士; 仲村 愛*; 阿曽 尚文*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 田村 格良; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 85(11), p.114711_1 - 114711_5, 2016/11
被引用回数：17 パーセンタイル：66.75(Physics, Multidisciplinary)The magnetic structure of the intermetallic compound EuGa was investigated using single-crystal neutron diffraction with TOF Laue technique on the new diffractometer SENJU at MLF of J-PARC. Despite of the high neutron absorption of Eu, a vast number of diffraction spots were observed without isotope enrichment. The magnetic reflections appeared at 
2
below 16 K, indicating that the ordering vector is 
= (0, 0, 0). The continuous evolution of the magnetic reflection intensity below T
follows a squared Brillouin function for 
= 7/2. By adopting a wavelength-dependent absorption collection, the magnetic structure of EuGa revealed that a nearly full magnetic moment of 6.4 
B of Eu lies within the basal plane of the lattice.
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 金子 耕士; 川崎 卓郎; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; et al.
Journal of Applied Crystallography, 49(1), p.120 - 127, 2016/02
被引用回数：64 パーセンタイル：96.19(Chemistry, Multidisciplinary)SENJU, a time-of-flight Laue-type single-crystal neutron diffractometer, was developed at the Materials and Life Science Experimental Facility (MLF) of the Japan Accelerator Research Complex (J-PARC). Molecular structure analysis of a sub-millimeter taurine crystal and magnetic structure analysis of a MnF
crystal were performed to evaluate its performance.
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 金子 耕士; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; 黒田 哲也*; 及川 健一; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 8, p.036018_1 - 036018_6, 2015/09
SENJU, a TOF-Laue single crystal neutron diffractometer at the BL18 of MLF/J-PARC, was designed for precise crystal and magnetic structure analyses under extreme environments such as low-temperature, high-pressure and high-magnetic field. On-beam test measurements of 4K cryostat, superconducting magnet and high-pressure cell were carried out to evaluate the background from each device. All devices worked as planned on SENJU and single crystal neutron diffraction measurements under extreme conditions were successfully achieved at SENJU.
及川 健一; 川崎 卓郎; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 金子 耕士; 田村 格良; 中村 龍也; 原田 正英; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 1, p.014013_1 - 014013_5, 2014/03
新しいTOF型単結晶中性子回折装置がJ-PARC/MLFのBL18に設置された。本装置「SENJU」は、低温高磁場のような多重極限環境下において1.0mm
未満の小さな単結晶を使用して精密な結晶構造や磁気構造解析を実現するために設計された。2012年3月5日に、本装置へ初中性子が導かれ、その後SENJUのハードウェア及びソフトウェアが設計通り機能していることが確認された。また、幾つかの有機及び無機の標準的な単結晶を用いて回折実験が行われた。これらの測定では、高いQ領域(d
0.5 
のブラッグ反射が明確に測定され、精度よく解析された。発表では、SENJUの装置設計及びその性能評価を詳細に報告する。
川崎 卓郎; 金子 耕士; 阿曽 尚文*; 仲村 愛*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; et al.
JPS Conference Proceedings (Internet), 1, p.014009_1 - 014009_4, 2014/03
Single crystal neutron diffraction measurement of EuGa has been carried out using time-of-flight single crystal neutron diffractometer SENJU at BL18 in MLF/J-PARC. In spite of extremely high neutron absorption of natural Eu, significant numbers of Bragg reflection were observed. Lattice parameters and Bravais lattice at above 
(=15 K) obtained from the positions and systematic extinction of the reflections were well agreed with the result of single crystal X-ray diffraction. Further, magnetic reflections were clearly observed at below at the positions of forbidden reflections of body-centered lattice of EuGa. An antiferromagnetic structure with the propagation vector = 0 was clarified.
田村 格良; 及川 健一; 川崎 卓郎; 大原 高志; 金子 耕士; 鬼柳 亮嗣; 木村 宏之*; 高橋 美和子; 清谷 多美子*; 新井 正敏; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 340, p.012040_1 - 012040_4, 2012/02
被引用回数：12 パーセンタイル：94.58(Physics, Condensed Matter)SENJU is a state-of-the-art single crystal time-of-flight Laue diffractometer in Materials and Life Science Experimental Facility at Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The diffractometer is designed for precise crystal and magnetic structure analyses under multiple extreme conditions, such as low temperature, high-pressure, high-magnetic field. A measurement using small sample less than 1.0 mm
will be also realized, which allows us to study wide variety of materials. SENJU is aimed at a poisoned decoupled moderator to obtain peak profiles of Bragg reflection, and intensity distributions of superlattice reflections and diffuse scatterings with good accuracy. At the beginning, the diffractometer will have 31 two-dimensional scintillator detectors to cover wide area of reciprocal lattice space by a single measurement. The instrument is currently under construction and is scheduled to start on-beam commissioning by the end of 2011.
山崎 千里*; 村上 勝彦*; 藤井 康之*; 佐藤 慶治*; 原田 えりみ*; 武田 淳一*; 谷家 貴之*; 坂手 龍一*; 喜久川 真吾*; 嶋田 誠*; et al.
Nucleic Acids Research, 36(Database), p.D793 - D799, 2008/01
被引用回数：53 パーセンタイル：70.25(Biochemistry & Molecular Biology)ヒトゲノム解析のために、転写産物データベースを構築した。34057個のタンパク質コード領域と、642個のタンパク質をコードしていないRNAを見いだすことができた。
-type montmorillonite; Potential chemical species of iron contaminant香西 直文; 稲田 貢一*; 安達 美総*; 川村 幸*; 樫本 裕輔*; 小崎 完*; 佐藤 正知*; 大貫 敏彦; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; et al.
Journal of Solid State Chemistry, 180(8), p.2279 - 2289, 2007/08
被引用回数：15 パーセンタイル：48.91(Chemistry, Inorganic & Nuclear)陽イオン交換サイトにFeイオンを吸着しているFe型モンモリロナイトは、ベントナイト緩衝材の理想的な変質生成物である。著者らは既報において、不活性ガス雰囲気でFeCl水溶液を用いることによって、ほぼすべての陽イオン交換サイトにFeイオンを吸着させたFe型モンモリロナイトを調製した。本研究では調製した試料中に生成した可能性がある鉄の不純物化学種について検討した。試料全体に少量の塩素イオンが残留していることがわかった。これは、FeCl溶液中でFeCl
が粘土に吸着したこと、さらに過剰塩除去処理中にFeClから解離するはずのCl
が粘土中に閉じこめられたためと考えられる。後者については、次の2つの理由が考えられる。まず、Feの吸着によって閉じた粘土層間からのCl拡散速度が遅いこと、あるいは残留したFeClの一部が溶解度の低い水酸化物に変化したことである。
香西 直文; 三田村 久吉; 大貫 敏彦; 酒井 卓郎; 佐藤 隆博; 及川 将一*
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 231(1-4), p.530 - 535, 2005/04
被引用回数：9 パーセンタイル：54.62(Instruments & Instrumentation)土壌など鉱物の混合相中での重元素等有害元素の移行挙動を解明研究に役立てるため、鉱物に吸着した重元素の定量評価へのmicro-PIXE分析の適用性を検討した。このため、均一な形状大きさの鉱物に重元素を吸着させた外部標準試料を調製し、micro-PIXEにより分析した。その結果、そのような外部標準試料が定量評価のために有効であることがわかった。ただし、その適応範囲は実験条件などにより限定される可能性がある。
K
H(SeO)鬼柳 亮嗣; 松尾 康光*; 大原 高志; 川崎 卓郎; 及川 健一; 金子 耕士; 田村 格良; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; et al.
no journal, ,
M
H(XO)で表わされる物質群は、比較的低い温度で超プロトン伝導性を示すことが知られている。超プロトン伝導性は構造相転移とともに発現するが、この構造相転移温度はMやXの原子種により大きく異なる。例えば、RbH(SeO)では440K、KH(SeO)では390Kで相転移が起こる。この相転移温度の違いの起源を明らかにするため、RbKH(SeO)の試料を作成し、相転移温度と結晶構造の関係を伝導度測定と中性子構造解析により行った。その結果、相転移温度はxの値に対して線形とならないことが明らかとなった。構造解析の結果、Kは2つの占有可能なサイトのうち一つを優先的に占有することが明らかとなった。これにより、内部構造のうちMの一つのサイトが相転移温度の変化と強い関係があることが示唆された。
H(SeO)鬼柳 亮嗣; 松尾 康光*; 石川 喜久*; 野田 幸男*; 大原 高志; 川崎 卓郎; 及川 健一; 金子 耕士; 田村 格良; 花島 隆泰*; et al.
no journal, ,
MH(XO) (M=アルカリ金属、X=Se, S)で表わされる物質群は比較的低温で高いプロトン伝導性(超プロトン伝導性)を示すことが知られており、センサーや電池など様々な応用が期待されている。超プロトン伝導性は、相転移に伴う水素結合の無秩序化に起因すると考えられているが、詳細はまだ理解されていない。また、超プロトン伝導性は相転移により発現するため、その相転移のメカニズムを明らかにすることも非常に重要である。本研究では、RbH(SeO)を対象とした超プロトン伝導相での中性子構造解析、RbKH(SeO)で表わされる混晶試料を対象とした伝導度測定と中性子構造解析を行った。高温での中性子構造解析の結果、室温で局在していたプロトンが高温では2次元的に広がった分布をしていることがわかった。これは、伝導プロトンを直接観測したものと考えられる。混晶試料の実験では、Kイオンの濃度が増えるに従い相転移温度が非線形に低下することがわかった。中性子構造解析の結果、Kイオンは選択的に一つのサイトを占有することがわかり、このサイトの占有率と相転移温度の変化に密接なつながりがあることがわかった。
(X=Al,Ga)の磁気構造の研究川崎 卓郎; 金子 耕士; 阿曽 尚文*; 仲村 愛*; 辺土 正人*; 仲間 隆男*; 大貫 惇睦*; 茂吉 武人*; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; et al.
no journal, ,
単結晶中性子回折法による磁気反射の観測は物質の磁気的性質を調べるための最も基礎的かつ強力な手法であるが、Eu, Gd, Sm, Dyなどの希土類元素は中性子の吸収が非常に大きく、これらの元素を含む化合物の中性子回折による磁気構造の研究例は限られている。一方、吸収の影響が小さい短波長中性子を利用可能な白色中性子と、大面積検出器を組み合わせたパルス中性子回折装置を用いることで、吸収の大きな希土類元素を含む物質の磁気構造を効率的に調べられることが期待できる。我々はEuを含み、同一な結晶構造と原子価をもちながらも異なる磁気転移を示す二つの物質、EuGaとEuAlに注目し、J-PARC MLF BL18に設置された単結晶中性子回折装置SENJUを用いて中性子回折測定を実施した。その結果、これらの物質において異なる磁気的秩序状態を示す磁気反射を観測し、EuGaは4Kにおいて伝搬ベクトルq=(0 0 0)の反強磁性的構造であり、EuAlは不整合的な磁気構造となっていることがわかった。
鬼柳 亮嗣; 大原 高志*; 川崎 卓郎; 及川 健一; 田村 格良; 金子 耕士; 花島 隆泰*; 中尾 朗子*; 宗像 孝司*; 木村 宏之*; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLFのBL18に新たに建設された単結晶構造解析装置SENJUは、複合特殊環境下での微小単結晶構造解析を行うことを目的とした装置である。2012年3月よりコミッショニングを開始し、装置調整、標準試料を用いたテスト測定及び一般課題の実施を行ってきている。当初、比較的高いバックグラウンドが、特に低角側検出器に見えていたが、真空槽入り口部分にコリメータを設置すうることで、このバックグラウンドの低減に成功した。微小単結晶を用いた測定では、
0.6mmのタウリンの測定を行った。加速器出力270kW-300kW時に1方位あたり30時間をかけ強度積算をした。sin
/
=0.9
程度までブラッグ反射が測定され、6方位の測定でI
4
(I)の980点の有意な反射が得られた。このデータを用いた解析では、水素も含めた全原子の構造パラメータを精密化し、R=7.16%の精度で構造決定ができた。これにより、加速器出力が1MWとなればこの程度の微小結晶でも現実的な時間で十分解析可能なデータの収集ができることが示された。
及川 健一; 大原 高志*; 鬼柳 亮嗣; 川崎 卓郎; 田村 格良; 金子 耕士; 木村 宏之*; 野田 幸男*; 高橋 美和子*; 清谷 多美子*; et al.
no journal, ,
J-PARCのBL18では、共用促進法に基づき、新しい単結晶構造解析装置SENJUが急ピッチで建設されている。SENJUは、1MWにおいて0.5mm角の単結晶を用いた実験を可能とし、中性子が得意とする複合特殊環境下での精密構造解析を目指す装置である。単結晶試料のサイズ及びモザイシティ、検出器の実空間分解能を含めた装置デザインの中でビームラインの仕様を決定した。具体的な設計入力としては、(1)標準的な入射ビーム発散角は
とし
まで利用する、(2)高強度モードでは
を目標とし
まで利用する、(3)モデレータからの即発
線は試料位置で10kcps/
以下とする、(4)試料位置での一様なビームサイズは3mm角程度とする、(5)真空散乱槽内でのビームハローは40mm角以下とする、(6)フレームオーバーラップ成分の混入を避ける、などである。当日は、これら検討プロセス及びその結果の詳細仕様について述べる。
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 川崎 卓郎; 金子 耕士; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*
no journal, ,
Single crystal neutron structure analysis is a powerful tool to study crystalline-state reactions because of its ability to distinguish deuterium atoms from hydrogen atoms. When the hydrogen atoms in specific positions of the reactive group are exchanged with deuterium atoms and the crystalline-state reaction proceeds, the hydrogen/deuterium migration in the reaction is easily observed by the neutron diffraction analysis and consequently the reaction mechanism is estimated. We performed a neutron diffraction measurement of a partially deuterated cobaloxime complex by a TOF-Laue type diffractometer SENJU at J-PARC. The result of the structure refinement showed that the chiral H-C*-D methylene group in the compound has the racemic form. This indicates that the olefin formation and the racemization of the H-C*-D methylene group occurred after the 1-cyanopropyl group was formed by continuous photo-irradiation.
及川 健一; 田村 格良; 大原 高志; 金子 耕士; 川崎 卓郎; 木村 宏之*; 高橋 美和子*; 清谷 多美子*; 鬼柳 亮嗣*; 野田 幸男*; et al.
no journal, ,
J-PARCの物質・生命科学実験施設(以下、MLF)では、新しい単結晶構造解析装置「SENJU」が、共用促進法に基づき急ピッチで建設されている。SENJUではまず、1MWにおいて「0.5mm角の単結晶」による精密構造解析を実現することを目指す。対象となる単結晶試料はほぼ無尽蔵となり、また低温・高温のみならず磁場や圧力,電場,ガス雰囲気などを比較的容易に組合せた環境下での測定を実現することにより、SENJUで展開されるサイエンスのすそ野は非常に広範囲に拡がることが期待される。SENJUは平成22年度末に建設を完了し、平成23年夏前に初ビーム受け入れを目指す。
金子 耕士; 宗像 孝司*; 土肥 優紀*; 野田 幸男; 花島 隆泰*; 佐藤 薫*; 川崎 卓郎; 鬼柳 亮嗣; 中尾 朗子*; 大原 高志; et al.
no journal, ,
Recent technical development in piezo devices offers a possibility to move a crystal even at dilution temperature. We tried to develop a piezo-based goniometer in time with the construction of single crystal time-of-flight neutron Laue diffractometer SENJU at BL18 of J-PARC. The goniometer consists of two rotatable axes 
and 
with fixed-
(45
)to cover entire reciprocal space. A goniometer is directly mounted onto the cold finger of the standard closed-circle refrigerator. So far, sample rotation can be realised at base temperature of 4.4 K with reasonable cooling time of roughly 5 hours. In fact, several low temperature experiments using this goniometer have been worked out. Further efforts to improve base temperature, cooling time and accuracy of movements are in progress.
鬼柳 亮嗣; 大原 高志; 川崎 卓郎; 及川 健一; 金子 耕士; 田村 格良; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLFのBL18で供用を開始した単結晶構造解析装置SENJUは、温度,磁場,電場,圧力等の複合特殊環境下での微小単結晶構造解析を行うことを目的とした装置である。データ測定の更なる効率化とバックグラウンドノイズの低減のため、未設置であった検出器とT0チョッパーの据え付けを行った。検出器は新たに6台を設置し、全検出器(37台)の設置が完了した。これにより全立体角のカバー率は従来の1.2倍となった。T0チョッパーの設置により、特に低角と高角の検出器において、バックグラウンドの大幅な低減も確認された。発表では、上記の設置効果の詳細とともに、装置全体を通した最新の状況を報告する。
(
= Al, Ga)金子 耕士; 川崎 卓郎; 仲村 愛*; 茂吉 武人*; 宗像 孝司*; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 鬼柳 亮嗣; 大原 高志; 及川 健一; et al.
no journal, ,
As a consequence of strong coupling among charge, magnetic and orbital degrees of freedom, a variety of attractive physical properties comes out in Eu compounds. In Eu ( = Al, Ga) with the BaAl-type structure, Eu ions are divalent and, hence, carry magnetism with S = 7/2. These isoelectronic compounds exhibit contrasting magnetic properties. In order to reveal respective ground states from a microscopic point of view, single crystal neutron diffraction experiments were carried out on SENJU at BL18 in MLF. Superlattice peaks were successfully observed in both compounds. The magnetic ground state of EuGa
can be described by the commensurate vector. On the other hand, the ground state in EuAl is characterized with the long periodic magnetic structure. This study reveals that, in addition to the transition sequence, the ground state magnetic structures are also different between these compounds.
