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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：15 パーセンタイル：64.33(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：61 パーセンタイル：96.15(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.
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.
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。
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：11 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：52 パーセンタイル：70.54(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：14 パーセンタイル：46.75(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：54.83(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。
川崎 卓郎; 及川 健一; 田村 格良; 大原 高志; 金子 耕士; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 木村 宏之*; 鬼柳 亮嗣*; 高橋 美和子; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLFのBL18では、新しい単結晶構造解析装置「SENJU」が、平成23年度夏期ビーム停止前の初ビーム受け入れを目指して建設中である。SENJUは、格子定数が約50A以下の無機物・低分子有機物を対象として、低温・高温のみならず磁場や圧力,電場,ガス雰囲気などを組合せた環境下での精密結晶構造解析を目的とする装置である。本装置は、単結晶中性子回折法を用いた物質研究の間口を大きく広げるため、1MWにおいて0.5mm角の単結晶を用いた回折実験及び精密構造解析を実現させる。本装置には、すでに稼働中のiBIX用の検出器の開発で培われた要素技術を基礎として開発した、波長シフトファイバを用いた大面積2次元シンチレータ検出器を試料真空槽周囲を円筒形に取り囲むように配置する。初期に導入する試料環境装置として、4K冷凍機や超伝導マグネット+希釈冷凍機が決定しているが、これらのできる限り早い立上げも目指す。当日は、装置の詳細スペックの紹介と、建設の現状について報告する。
及川 健一; 田村 格良; 大原 高志; 金子 耕士; 川崎 卓郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 新井 正敏; 木村 宏之*; 鬼柳 亮嗣*; et al.
no journal, ,
J-PARC/MLF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、昨年度末より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。SENJUでは実験室系のX線回折実験での標準的なサイズである0.1mmで実験可能とし、また低温・高温のみならず磁場や圧力,電場,ガス雰囲気などを組合せた環境下での測定を比較的容易に実現することにより、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。本装置成功の鍵を握る改良型大面積検出器の仕様決定及び製作においては、同施設で稼働中のiBIXのために開発された2次元検出器で蓄積された技術・ノウハウを最大限活用している。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している。
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。
川崎 卓郎; 及川 健一; 田村 格良; 大原 高志; 金子 耕士; 木村 宏之*; 鬼柳 亮嗣*; 高橋 美和子; 清谷 多美子*; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
SENJUは2011年春の完成を目指し、J-PARC MLFに建設中の新しい単結晶中性子回折装置である。この装置は格子定数が最大で50オングストローム程度の物質を対象とし、1mm以下の微小な単結晶試料を用いて、さまざまな外部環境下において結晶構造及び磁気構造解析を行うことを目的としている。同時に、逆格子空間内での散漫散乱や超格子反射の強度分布を測定し、物質の局所的な構造を明らかにすることも目的とされているが、これらの強度分布を精度よく測定するために非結合ポイズン型モデレータを選択した。運用開始時には31台の大面積シンチレーション型二次元検出器,極低温冷凍機、及び7Tマグネットが設置される予定である。
K
H(SeO) by single crystal neutron diffraction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)で表される固体酸と呼ばれる物質群は比較的低温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同時に発現し、その相転移温度はMやXの組成により変化する。また、超プロトン伝導相における伝導度もMやXの組成により変化することがわかっているが、その原因はわかっていない。そこで超プロトン伝導性の発現と内部構造の関係を明らかにするため、超プロトン伝導体の混晶であるRbKH(SeO)(x=0, 1, 2, 3)の中性子単結晶構造解析を行った。測定の結果、xの変化とともに格子定数が線形に変化することが観測され、これは平均イオン半径を考慮することにより理解される。一方、K原子が二つの独立なサイトのうち一つに優先的に入ることが明らかとなり、この占有率の変化と水素結合間距離の変化が一致することが明らかとなった。マクロ測定により、xの変化に相転移温度の変化は線形ではないことがわかっており、この相転移温度の変化とK原子占有率及び水素結合間距離に相関があることが明らかとなった。
大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 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*; 木村 宏之*; et al.
no journal, ,
SENJUはJ-PARC/MLFのBL18に設置されたTOF単結晶中性子回折計である。この装置は主に極限環境下における結晶中の原子、分子配列や磁気構造を詳細に調べるために開発されたもので、低温や高圧、磁場環境下での回折測定を行えるように設計されている。加えて、SENJUでは1.0mm以下という従来に比べて小さい単結晶試料での回折実験が可能になると期待されている。このSENJUを用い、われわれはこれまでに0.1mmという非常に小さい有機結晶の構造解析、複雑な形状の散漫散乱の測定と可視化、さらにはQ
16
というhigh-Q領域の磁気散乱を観察することに成功した。これらの結果は、SENJUが設計段階で期待した通りの性能を発揮したものと言える。
KH(SeO)の結晶構造と相転移鬼柳 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; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; et al.
no journal, ,
MH(XO)で表される物質群は、比較的低温で超プロトン伝導性を示すことが知られているが、超プロトン伝導相出現の起源やプロトン電動メカニズムは未解明な部分も多い。本研究では、M=Rb, K, X=Seの混晶試料RbKH(SeO)の伝導度測定と中性子単結晶構造解析により、構造と相転移温度、伝導度の関係について調べた。中性子実験はJ-PARC/MLFの中性子単結晶回折装置SENJUで行った。マクロ測定の結果、相転移温度の変化はxに対して線形とはならず、x=2以下で大きく変化することが明らかとなった。一方、伝導度はx=2以上での変化が大きいことが明らかとなった。中性子構造解析の結果、結晶学的に非等価な2つのMサイトのうち一つに優先的にK原子が入ることが明らかとなり、このサイトのK原子占有率と相転移温度の相関が示唆された。
鬼柳 亮嗣; 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*; 茂吉 武人*; 中尾 朗子*; et al.
no journal, ,
J-PARC-MLF-BL18に建設されたSENJUは、無機物や低分子化合物単結晶の結晶/磁気構造解析装置である。平成25年度4月に全検出器37台の設置が完了し、それに合わせ全検出器の空間位置等、装置パラメータの精密な決定を行った。決定するパラメータ間には相関があり、1つの手法で一意に決定することができないため、様々な測定によりパラメータの決定を行った。得られたパラメータを用いて計算した格子定数の精度は0.1%程度であり、十分実用に耐えるものである。発表では、パラメータ決定の具体的な手法と現在のSENJUの格子定数精度の詳細を紹介する。
の磁気構造解析川崎 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.
no journal, ,
物質の磁気的性質を調べる手段として、中性子回折を用いた磁気構造解析は基礎的かつ強力である。パルス中性子回折では短波長の中性子を利用できるためEuやDyのように中性子の吸収が大きな元素を含む物質の構造研究に有効であることが期待される。EuGaは豊富な物性を示すことで知られるEuTXで表される122化合物と呼ばれる一連の物質の母物質であると考えられており、15Kで反強磁性的な相転移を示すことが報告されているが、詳細な磁気構造は明らかになっていない。今回、J-PARC/MLFの単結晶中性子回折装置SENJUを使用して、Euを吸収の小さい同位体に置換していないEuGa単結晶の磁気構造解析を試みたので、結果を報告する。
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。
