籠型分子や多孔性配位高分子の細孔内に取り込まれたゲスト分子の挙動を明確にすることは重要である。しかし結晶構造解析において、遊離した分子の構造を特定することは非常に難しい。我々は、細孔内からの溶媒脱離による結晶劣化を防ぎつつ、迅速に測定することを目的として、結晶試料を溶媒蒸気とともにキャピラリー内に封入する手法を行った。本研究では、この手法により、籠型のパラジウム錯体内部に取り込まれた溶媒分子を観察することを目指した。

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　タンパク質の機能は至適な pH 環境下において最大の機能を発揮する。光合成で働く光化学系 II 蛋白質 (PSII) も、中性付近で水分解・酸素発生活性が最大となり、酸性および塩基性にシフトすると活性が低下する。振動分光法や電子スピン共鳴法を使った先行研究から、PSII の pH に依存した活性低下の要因は、電子伝達系もしくはプロトン排出系への影響と考察されていたが具体的に影響を受ける部位は水分解反応中心とされていたが具体的なメカニズムは分かっていなかった。本研究は、混合緩衝液を使って PSII 結晶を様々な pH 環境下に処置することで、pHに よって機能が抑制される構造化学的な仕組みの理解を目指す構造研究を行った。

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　従来の DAC（ダイヤモンドアンビルセル）用Ｘ線多軸揺動装置に、角度量の高精度化をおこない角度エンコーダを付与したものを広方位 DAC 用に再設計し、制御系とともに新規に製作、SPring-8（BL04B2）にて稼働させた。非静水圧下圧縮実験において、ラジアルＸ線回折をおこなった結果、差応力が測定された他、減圧時の残留応力の観測に成功した。立ち上げた実験装置は、高圧下の応力解析のみならず、高配向性二次元物質の高圧挙動の研究にも有用であることが示された。

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　代表的強相関電子形化合物を含む希土類ホウ化物 RB₆（R: 希土類）のホウ素のカゴ状構造に注目し、2%Sm ドープ YbB₆ での蛍光X線ホログラフィー実験を行い、近接する Yb に対する Smドープ効果の評価を試みた。実験者グループが J-PARC で実用化した白色中性子を用いた中性子ホログラフィーで 2%Sm ドープ YbB₆ の Sm 周りの原子像の可視化に成功しており、その信頼性を評価するため、蛍光Ｘ線ホログラフィーの結果と比較することが本実験の重要な目的である。本研究での実験では明瞭な原子像は得られなかったが、ここから RB₆ の実験では大強度計測が可能な条件で行うべきであることがわかった。

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　シーライト型タングステン酸鉛 (PbWO₄) 結晶とタングステン酸カルシウム (CaWO₄) 結晶においてタングステン Lα 蛍光Ｘ線ホログラフィーの測定を行った。構造パラメータが既知の CaWO₄ 結晶を参照試料として用い PbWO₄ 結晶中のタングステン原子間の相対位置揺らぎを解析した。その結果、PbWO₄ 結晶中のタングステン原子間の相対位置揺らぎは 0.123 ± 0.011 Å であった。

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　層状六方晶構造をもつ EuPdP の価数秩序と価数転移を研究するために高圧・低温下において Eu L₃ 端のＸ線吸収実験を行い、Eu 価数を調べた。圧力印加に伴って価数が３価方向へ大きくシフトするとともに 1.7 GPa において温度による価数転移が新たに出現することが明らかになった。更に 5 GPa 以上で価数が２価方向へシフトする様子が明らかになった。これは通常の Eu 化合物では見られない振舞であるが、斜方晶への構造相転移によるものである。

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　シノアイト（Si₂N₂O）の相関係を、マルチアンビル型装置およびレーザー加熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いて、80 万気圧、2000K までの条件で決定した。その結果、シノアイトは６万気圧、1973Ｋ の条件下で、コーサイト（SiO₂）と β-Si₃N₄ に相分解し、さらに、15.6 万気圧、2073K の条件下でスティショバイト（SiO₂）と γ-Si₃N₄ に相分解することがわかった。さらに、この酸化物と窒化物からなる分解相は、80 万気圧、2000K の条件下まで存在することが明らかとなった。本実験結果は、理論計算で予想されていたシノアイト組成の酸窒化物高圧相が存在しないことを示唆している。

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　A feasibility study on a wavelength dispersive x-ray spectrometer for measuring x-ray magnetic circularly polarized emission (XMCPE) is reported. An advantage of this spectrometer is that XMCPE spectra at various emission lines for different elements can be measured relatively easily. Two experiments at the Sm Lα_1,2 and Co Kα_1,2 emissions were conducted. However, we failed to observe XMCPE spectra. Instead, we found a significant difficulty in adjusting the spectrometer and therefore conclude that this spectrometer is unsuitable for practical measurements.

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　重い電子系として知られている４つの Yb 金属間化合物 YbT₂Zn₂₀ (T=Co,Rh,Os,Ir) について、Yb-L₃ 吸収端を用いてＸ線吸収分光測定を行った。それらのスペクトルから平均価数を評価しその温度変化を求めた。その温度変化は近藤温度と強い相関を持っていることがわかった。

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　BL19B2 の小角/極小角Ｘ線散乱（SAXS/USAXS）測定で利用されている試料搬送ロボット HummingBird を、透過 XAFS 測定に応用するための技術検討を行い、QuickXAFS システムと組み合わせた自動測定システムを構築した。結果として、XAFS ビームライン BL14B2 の自動測定ロボットシステム更新に向けた設計指針となる知見を得ることができた。

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　スピネル型窒化ケイ素（γ-Si₃N₄）の 100 万気圧以上の圧力下での相安定性をレーザー衝撃圧縮下でのその場Ｘ線回折実験により調べた。その結果、衝撃圧縮によって発生した高温および圧力 130 万気圧の条件下でスピネル型窒化ケイ素が存在することを確認した。さらに圧縮後の膨張過程において、圧力 70 万気圧、および圧力マイナス 10 万気圧に相当する膨張下でも、この物質が存在することを確認した。

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