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論文

ユーグレナにおける$$gamma$$線耐性と重イオンビーム耐性の概日リズムの比較検討

Bolige, A.*; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦*; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 後藤 健*

JAEA-Review 2007-060, JAEA Takasaki Annual Report 2006, P. 117, 2008/03

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2007-060.pdf

本研究では、${it Euglena gracilis}$ Zにおける$$gamma$$線耐性と重イオンビーム(以降Cイオン)耐性の概日リズムを明らかにした。恒暗恒温の下で両耐性とも概日リズムを示したが、最強位相は主観的真昼より2-4時間前であった。このリズムはどの線量を用いても認められたが、振幅は半数致死線量付近で最高となり、$$gamma$$線で45%、Cイオンで20%ほどであった。また、照射時の温度にかかわらず生存率は不変であった。UV耐性の場合と同じく放射線耐性も酵素的防御反応には依存しない。これに対し、照射後の温度は生存率を大きく左右し、温度依存的な生命活動が死を促進する可能性が示された。$$gamma$$線耐性やCイオン耐性を増強する抗酸化剤は微妙に異なるが、還元型グルタチオン+システイン+$$beta$$カロテンが最適な組合せである点で互いに共通し、UVB耐性ともUVC耐性とも異なる抗酸化機作を示唆した。ただし、低線量の場合は非酵素的な抗酸化能だけで説明できるが、高線量照射の場合には抗酸化能以外の要因も関係している。また、Cイオン照射の場合には、FITCデキストランの取り込みが認められたため、致死に対して生体膜損傷が関与している可能性が示唆された。

論文

Ge/Si(111)-7$$times$$7ヘテロエピタキシャル成長におけるストレスその場測定

朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一; Arnoldo, A.*; 後藤 成一*; 末光 眞希*

表面科学, 28(9), p.500 - 503, 2007/09

https://doi.org/10.1380/jsssj.28.500

Si/Geのヘテロエピタキシャル成長において格子定数のミスマッチに起因したストレスが界面に発生し、半導体特性や、ナノドット生成に大きな影響を及ぼすため、応用の観点からも詳細なストレス遷移の理解が重要となる。われわれはSi表面上のGeヘテロ成長過程における原子層オーダーのストレス遷移と、反射高速電子回折(RHEED)法を用いた表面構造・成長形態遷移に関する同時観測を行った。その結果、1原子層未満の初期成長とともに明瞭な圧縮応力が観測され、さらには3次元ナノドットへの成長モードへのストレス・表面形態の遷移過程を詳細に捉えることに成功した。

論文

ユーグレナにおける$$gamma$$線耐性と重イオンビーム耐性の概日リズム

Aoen, B.*; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 後藤 健*

JAEA-Review 2006-042, JAEA Takasaki Annual Report 2005, P. 120, 2007/02

https://jopss.jaea.go.jp/pdfdata/JAEA-Review-2006-042.pdf

概日リズムはシアノバクテリアからヒトまで普遍的に存在する生物の重要な特性であり、予知的な環境適応として機能している。ユーグレナ(${it Euglena gracilis}$ Z)では、UVC耐性やUVB耐性、及び抗酸化能の全般(脂溶性and/or水溶性の一重項酸素消去能・ヒドロキシルラジカル消去能)が主観的真昼に最大となるよう概日リズムによって制御されている。ただし、主観的真昼より2$$sim$$4時間前に最大抗酸化能を示す弱い成分も認められる。ストレス因子や時間因子の全くない恒常環境で、生物の放射線耐性や重イオン耐性がどのような経時変化を示すのか、全く未知である。ユーグレナを用いて$$gamma$$線及びCイオンビーム照射に対する耐性に及ぼす概日リズムの影響を調べた結果、低線量で照射の場合、$$gamma$$線耐性もCイオン耐性も非酵素的な抗酸化能だけで説明できるが、高線量照射の場合には、抗酸化能以外の要因も関係している可能性が示された。

口頭

ユーグレナにおける$$gamma$$線耐性と重イオンビーム耐性の概日リズム

Aoen, B.*; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 後藤 健*

no journal, , 

概日リズムはシアノバクテリアからヒトまで普遍的に存在する生物の重要な特性であり、予知的な環境適応として機能している。ユーグレナ(${it Euglena gracilis}$ Z)では、UVC耐性やUVB耐性、及び抗酸化能の全般(脂溶性and/or水溶性の一重項酸素消去能・ヒドロキシルラジカル消去能)が主観的真昼に最大となるよう概日リズムによって制御されている。ただし、主観的真昼より2$$sim$$4時間前に最大抗酸化能を示す弱い成分も認められる。ストレス因子や時間因子の全くない恒常環境で、生物の放射線耐性や重イオン耐性がどのような経時変化を示すのか、全く未知である。ユーグレナを用いて$$gamma$$線及びCイオンビーム照射に対する耐性に及ぼす概日リズムの影響を調べた結果、低線量で照射の場合、$$gamma$$線耐性もCイオン耐性も非酵素的な抗酸化能だけで説明できるが、高線量照射の場合には、抗酸化能以外の要因も関係している可能性が示された。

口頭

ユーグレナにおける放射線耐性の概日リズム

Aoen, B.*; 坂下 哲哉; 柿崎 竹彦; 舟山 知夫; 浜田 信行*; 和田 成一*; 小林 泰彦; 後藤 健*

no journal, , 

本研究では、${it Euglena gracilis}$ Zにおける$$gamma$$線耐性と炭素イオンビーム耐性の概日リズムが、UV耐性リズムや抗酸化能のリズムより2-4時間先行していることを明らかにした。また、照射時の温度にかかわらず生存率は不変であったことから、放射線照射直後の初期反応にはUV耐性の場合と同じく放射線耐性も酵素的防御反応には依存しないことがわかった。$$gamma$$線耐性や炭素イオン耐性を増強する抗酸化剤は微妙に異なるが、還元型グルタチオン+システイン+$$beta$$-カロテンが最適な組合せである点で互いに共通し、UVB耐性ともUVC耐性とも異なる抗酸化機作を示唆した。

口頭

Si(110)-16$$times$$2初期酸化過程のリアルタイム光電子分光

山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 後藤 成一*; 中野 卓哉*; 末光 眞希*; 成田 克*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

放射光光電子分光法を用いてSi(110)-16$$times$$2表面の初期酸化過程を調べた。この表面特有で他の面方位には見られない急激な初期酸化が観察された。O1s光電子スペクトルの解析から、Si-Si結合への酸素の挿入が初期酸化で主要な過程であることがわかった。その急速初期酸化はSi2pのサブピークの減少を伴う課程である。これはペンタゴンペアの優先的な酸化に伴うSi(110)-16$$times$$2表面の再配列を意味している。

口頭

Si(110)-16$$times$$2表面初期酸化過程の放射光光電子分光

富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; et al.

no journal, , 

本研究では、Si(110)-16$$times$$2清浄表面の酸素ガスによる初期酸化過程を放射光光電子分光法(SR-XPS)によって調べた。SR-XPS測定はSPring-8の原子力機構専用表面化学実験ステーションにて行った。使用した基板はBドープp型Si(110)基板で、抵抗率は8$$Omega$$cmから12$$Omega$$cmである。基板をウェット洗浄処理後に超高真空中で数回1200$$^{circ}$$Cまでフラッシング加熱することにより清浄表面を得た。酸化は酸素圧力10$$^{-6}$$Paから10$$^{-4}$$Pa、基板温度500$$^{circ}$$Cから670$$^{circ}$$Cで行った。同様の酸化条件におけるSi(001)面の酸素吸着曲線に比べて有意に速い初期酸化を示すことがわかった。その急速初期酸化において、Si2pバルク成分のうちSi(110)-16$$times$$2表面の基本構成要素であるペンタゴンペアに関連付けられる成分が著しく減少した。このことから、Si(110)-16$$times$$2表面で見られる急速初期酸化現象は、ペンタゴンペアが優先的に酸化されることで生じたと結論した。

口頭

Si(110)-16$$times$$2表面への水吸着過程のSR-XPS解析

中野 卓也*; 長谷川 智*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 後藤 成一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 末光 眞希*

no journal, , 

Si(110)-CMOSデバイスの作製には高品質な極薄酸化膜作製を始めとする種々の成膜プロセスが必要であるが、Si(110)面上の表面反応の理解は未だ不十分であるため、われわれはSi(110)-16$$times$$2清浄表面上への酸素吸着量の較正を目的に、室温における水吸着過程を放射光光電子分光法(SR-XPS)によって観察した。実験はベース圧力2.0$$times$$10$$^{-8}$$Paの極高真空チャンバで行い、室温に置かれたSi(110)-16$$times$$2清浄表面にヘリウム希釈の水を供給した。水ドーズ量に対するO1sスペクトルのuptakeを測定した。ラングミュアフィットの飽和値が酸素吸着量の0.5MLに対応すると仮定し、清浄表面を室温にて酸素ガス酸化した際の飽和値を求めたところ0.7MLを得た。これはSi(111)室温ドライ酸化の飽和吸着量0.7MLとよく一致する。

口頭

Structural formation on semiconductor surfaces

朝岡 秀人; 山田 洋一; 山崎 竜也; Girard, A.*; 山本 博之; 社本 真一; Arnoldo, A.*; 後藤 成一*; 末光 眞希*

no journal, , 

半導体表面のナノ構造作製に関して、Si(111)7$$times$$7表面上へのGeドット作製初期過程のストレスその場観察と、Si(110)16$$times$$2再構成面の1次元構造の作製に関しての最近の実験結果を示した。

口頭

Si(110)-16$$times$$2表面の急速初期酸化現象と表面再配列

富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

O$$_{2}$$分子によるSi(110)-16$$times$$2清浄表面の初期酸化過程をリアルタイム放射光光電子分光法(SR-XPS)及び走査型トンネル顕微鏡(STM)により観察し、Si(110)初期酸化過程を研究した。SR-XPS実験はSPring-8-BL23SUにて、STM実験はJAEA東海で行った。Si(110)-16$$times$$2表面とSi(001)-2$$times$$1表面の酸素吸着曲線の比較から、Si(110)では急速初期酸化現象が生じることと、Layer-by-Layer成長様式を示すことを見いだした。走査トンネル顕微鏡による「その場」観察の結果、急速初期酸化現象は16$$times$$2再配列構造の構成要素であるペンタゴンペアへの酸素優先吸着に起因すること、占有/非占有状態イメージの比較から、同表面には少なくとも4種類の酸化状態が存在すること、このうちDDサイトと呼ぶ構造は凝集酸化状態であることを明らかにした。

口頭

Ge/Siヘテロ成長過程における表面ストレスの直接観測

朝岡 秀人; 山崎 竜也; 社本 真一; Alguno, A.*; 後藤 成一*; 末光 眞希*

no journal, , 

Ge/Siのヘテロ成長はその格子定数のミスマッチからストレスが発生し、そのストレスは半導体特性や、ナノドット成長機構に大きな影響を及ぼす。また表面ダングリングボンドにより再構成された表面構造は独自のストレスを示すと考えられる。われわれは原子層オーダーの成長過程でストレスのその場測定を行い、ナノドット成長モードの変化に伴う明確なストレス緩和過程と、再構成表面の変化に伴うストレス遷移を見いだした。

口頭

Metastable chemisorption state of oxygen on Si(110)-16$$times$$2 surface observed by SR-PES

山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 中野 卓哉*; 後藤 成一*; 寺岡 有殿; 吉越 章隆; 末光 眞希*

no journal, , 

本研究では放射光光電子分光(SR-PES)によって室温でのSi(110)-16$$times$$2表面の酸素分子の吸着を調べた。SR-PES実験はSPring-8のBL23SUの表面化学実験ステーションで行われた。光子エネルギーは334eVであった。実験試料はBドープのp型Si(110)基板である。それらを超高真空中でフラッシュ加熱してクリーニングしてから室温で6.7$$times$$10$$^{-6}$$ Paの酸素ガス雰囲気で酸化した。若干の加熱による表面の原子構造の変化を観測することで、室温酸化Si(110)表面上での準安定酸化状態の存在を確認した。

口頭

SR-PESとSTMによるSi(110)-16$$times$$2表面上準安定酸化状態の観察

山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 吉越 章隆; et al.

no journal, , 

われわれはSi(110)表面の室温初期酸化過程とその極薄酸化膜の熱的安定性を放射光光電子分光(SR-PES),走査トンネル顕微鏡(STM)により調査した。SR-PES実験の結果、Si(110)室温酸化のごく初期では局所的に酸素が凝集した準安定な構造が形成されることがわかった。この酸化表面を573Kで15分加熱すると、Si2pスペクトルの高次酸化成分Si$$^{3+}$$, Si$$^{4+}$$は増大したが、低次酸化状態Si$$^{2+}$$は減少した。これは酸化膜に存在する歪んだ準安定酸化構造が加熱によって緩和され、より安定な高次酸化構造に変化したためである。さらに、室温酸化表面で観察された準安定構造が加熱によってさらに安定なクラスタ構造に変化することをSTMによって直接観察した。

口頭

Real-time monitoring of initial oxidation of Si(110)-16$$times$$2 surface by Si 2p photoemission spectroscopy

山本 喜久*; 富樫 秀晃*; 加藤 篤*; 長谷川 智*; 後藤 成一*; 中野 卓哉*; 末光 眞希*; 成田 克*; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

Si(110)-16$$times$$2清浄表面の初期酸化過程をリアルタイム放射光光電子分光により調査した。その結果、Si2pスペクトルの表面成分の一つであるアルファピークが酸素の導入直後に減少することが確認され、これはSi(110)表面に特徴的な急速初期酸化に関連している可能性がある。最近の報告によれば、この成分は表面第1層及び第2層Si原子に起因するとされている。またSiサブオキサイド成分の時間発展を調査したところ、酸素導入直後でもSi$$^{3+}$$成分がかなりの強度を持っており、Si(001)面の初期酸化とは異なる振舞いを見せることがわかった。

口頭

SR-PESとSTMによるSi(110)-16$$times$$2室温酸化表面上の準安定状態の観察

富樫 秀晃*; 山本 喜久*; 後藤 成一*; 高橋 裕也*; 中野 卓哉*; 今野 篤史*; 末光 眞希*; 朝岡 秀人; 吉越 章隆; 寺岡 有殿

no journal, , 

室温で酸素吸着させたSi(110)-16$$times$$2表面と熱処理した表面を、リアルタイム放射光・光電子分光法(SR-PES)、及び、走査型トンネル顕微鏡(STM)により観察し、Si(110)室温酸素吸着表面の熱的安定性を明らかにした。室温で10Lの酸素に暴露したSi(110)表面を573Kで15分間加熱すると、Si$$^{2+}$$及びSi$$^{3+}$$成分のピーク位置がそれぞれ0.20eV, 0.12eV高エネルギー側にシフトし、熱酸化膜の位置に近づいた。このような振る舞いはSi酸化に伴うSi-O-Si結合角やSi-O結合長の変化によるものである。Si(110)表面のSTM観察では、酸素分子の吸着構造が加熱によって凝集酸化構造に変化することが見いだされた。これらSR-PESとSTMの結果から、Si(110)-16$$times$$2表面上の酸素分子吸着構造は準安定状態であり、加熱によってより安定な凝集酸化構造に変化することが明らかになった。

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