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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：66.98(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：62 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：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：70.41(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：49.04(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：54.69(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。
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; 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。
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。
(R=Tb, Dy, Ho)の磁気構造解析川崎 卓郎; 金子 耕士; 綿貫 竜太*; 眞田 直幸*; 鈴木 和也*; 大原 高志; 鬼柳 亮嗣; 及川 健一; 田村 格良; 中尾 朗子*; et al.
no journal, ,
物質の磁気的性質を調べるための方法として、中性子回折を用いた磁気構造解析は最も基礎的かつ信頼できる手法の一つである。広い波長領域を利用できるパルス中性子回折と広い検出器立体角を組み合せることで、磁気相転移に伴い出現する磁気反射を整合・非整合構造に関わらず容易に発見でき、数多くの反射を効率的に測定できるため精度よい解析が可能となる。単結晶中性子回折装置SENJUは微小な試料を用いた様々な試料環境下での物質の結晶・磁気構造解析を目指して設計・建設され、MLF/J-PARCのBL18で2012春から稼働を開始した。豊富な物性を示すことで知られている115化合物と呼ばれる物質の、TbCoGaとDyCoGa、およびHoCoGaにおいて温度変化に伴う反強磁性的な相転移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、我々はこの三つの物質についてSENJUを用いた磁気構造解析を試みたので、その結果について報告する。
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。
鬼柳 亮嗣; 大原 高志; 中尾 朗子*; 花島 隆泰*; 宗像 孝司*; 茂吉 武人*; 黒田 哲也*; 田村 格良; 及川 健一; 金子 耕士; et al.
no journal, ,
J-PARC・MLFのBL18に設置されたTOF-Laue型単結晶中性子回折装置SENJUは、2012年にビームを受け入れ始め、現在共用装置としてユーザー実験が行なわれている。本装置は、無機物や低分子性物質、磁性体等を主な対象とし、特殊環境下での精密な構造解析を目的として開発された。特に、MLFの特徴である大強度の中性子を利用した微小単結晶での測定や、広い逆空間の効率的な測定を行うことが可能である。主要な試料環境装置である4K冷凍機は低温で駆動可能な2軸ゴニオメータを持っており、冷凍機本体を動かすことなく、また試料を取り出すことなく、低温下で試料を回転し方位を変更することができる。最大7Tの磁場を発生することのできる超電導マグネットでは、磁気散乱の測定に重要となる低波数領域(長波長領域: 4.4 - 8.8)にマグネット由来となるブラッグ反射が存在せず、また希釈冷凍機との組み合わせにより約40mKまでの冷却も可能である。測定されたデータに対しては、独自に開発された解析ソフトウェアSTARGazerを用いて可視化、方位決定、積分強度計算を行い、得られる指数と構造因子から外部ソフトを用いて構造解析を行っている。
田村 格良; 及川 健一; 高橋 美和子*; 川崎 卓郎*; 木村 宏之*; 鬼柳 亮嗣*; 大原 高志; 金子 耕士; 清谷 多美子*; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置は大強度パルス中性子源を用いて結晶・磁気構造解析を行うための中性子回折装置である。本装置が目指すのは主として、(1)単位格子50以下の低分子有機化合物や磁性物質の微小単結晶を用いた結晶及び磁気構造解析,(2)温度,磁場,圧力,電場,光(レーザー)照射等の多重極限環境下での構造解析及び局所構造解析である。単結晶を用いることで高いS/N比,モデルフリーでの構造決定等、粉末回折測定では得ることのできない知見を得られ、さらに極限環境を実現することで異方的な外場応答についての情報を得ることもできる。これにより、単に構造決定に留まらず、構造と機能とを一体として解明を行うことのできる構造解析を実現することができる。本提案装置は中性子実験装置の設置提案公募に応募し、装置デザインの専門的なレビューの実施を条件に二次審査を合格した。特殊環境微小単結晶中性子構造解析装置の詳細設計については現在検討を進めており、当日は、現状での装置パラメーターについて報告する。
川崎 卓郎; 中村 龍也; 坂佐井 馨; 藤 健太郎; 細谷 孝明*; 曽山 和彦; 片桐 政樹*; 及川 健一; 金子 耕士; 田村 格良; et al.
no journal, ,
A novel time-of-flight single crystal neutron diffractometer, SENJU, is being constructed in MLF at J-PARC. The diffractometer will have 37 two-dimensional WLSF-type scintillator detectors to cover wide area of reciprocal lattice space by a single measurement. SENJU will receive first neutron in early 2012 in which 30 detectors will be installed around the sample chamber in a cylindrical arrangement and one detector will be installed just under the chamber. The maximum total covered solid angle around the sample will be 4.8 sr, which enables the efficient measurements and improves the completeness of the data. The detector for SENJU was developed based on the detector for iBIX to meet the requirement of SENJU, i.e. spatial resolution, chassis size, sensitive area and magnetic field tolerance. The 31 detectors have been already manufactured and their performances were tested by checking sources. Overview of the system and the performances of the detectors will be presented.
