研究室の紹介
高田構造科学研究室
高田 昌樹
主任研究員
高田 昌樹 (D.Sci.)
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研究室プロフィール

放射光が物質中の電子のプローブであることを利用し、電子密度レベルで、物質構造と電子相関に基づく機能との関係を解明する構造科学の構築を目標として、先端計測手法と計測データの解析手法の開発と応用研究を行っています。先端計測手法の開発では、SPring-8の光源特性である、高輝度性、高指向性を活用し、高精度のX線回折データ計測、反応現象のその場観測、物性同時測定などの手法を開発し、ハードからソフトマターまで新機能性材料へ応用を展開しています。解析手法はマキシマムエントロピー法を活用した、結晶材料の電子密度マッピング、静電ポテンシャルの可視化、リバースモンテカルロ法によるアモルファス構造の可視化のための独自の解析手法の開発を行っています。 さらに、放射光のパルス特性とナノビームを活かした時分割X線回折実験「X線ピンポイント構造計測」の開発も2008年に成功し、DVDの光記録に応用されている、超高速でのアモルファス・結晶相変化現象の観測に成功し、さらに高精度時分割データの測定により、 ガス吸着現象、光誘起現象などの電子密度レベルでの機構解明に挑戦しています。

研究テーマ

  1. 放射光とMEMによる先端材料の精密構造物性の研究
  2. MEMによるタンパク質の精密電子密度マッピングの研究
  3. 小角散乱によるナノバイオ材料の構造科学
  4. 時分割X線回折実験によるナノ材料の反応現象の可視化
  5. 放射光磁気回折とMEMによるスピン密度マッピングの研究

関連リンク

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プレスリリース・研究成果

2012年07月31日
カーボンナノチューブの高分散化と配向制御を実現
−ソフトエレクトロニクスに向けたカーボンナノチューブ(CNT)/イオン液晶複合材料−
2010年11月05日
光を運動エネルギーに変える新高分子素材の開発に成功
―世界で初めて分子を大面積で3次元的に配列させ、新機能を実現―
2010年01月18日
酵母プリオンタンパク質のオリゴマー形成過程が感染強度を決定
−オリゴマー内の非天然相互作用が感染性の高いプリオンの凝集体を導く−
2009年12月01日
アリの巣状に分岐した液晶構造を発見
−三次元的な電荷輸送経路を持つ液晶性有機半導体の新しいモチーフに−
2009年03月20日
臨界温度38ケルビンのフラーレン超伝導体の謎を解明
- モット絶縁体状態から、加圧で電子が動き出し金属状態に変身 -PRESS RELEASE HIGHLIGHT 新しいウィンドウが開きます。
2009年03月19日
J-PARCハドロン実験施設K1.8BRビームライン完成
- 二次ビーム取り出し開始 - 新しいウィンドウが開きます。
2008年10月22日
高い電子輸送能を持つ液晶性有機半導体を開発
- せっけんをヒントに得た、両親媒性を持つ分子設計がカギ - 新しいウィンドウが開きます。
2008年10月20日
世界初!低温で膨らむ酸化銅のナノ磁性粒子
- 熱膨張を気にせず、磁気で動く超精密ナノマシンへの応用が可能 - 新しいウィンドウが開きます。
2008年02月28日
タンパク質の動きや見えなかった水分子などの観測が可能に
- Spring-8のデータを用いた、新しい構造解析法 - 新しいウィンドウが開きます。
2008年02月27日
物質の機能をつかさどる電子の可視化に成功
- 巨大磁気抵抗効果を示す物質で電流が流れにくくなる起源を解明 - 新しいウィンドウが開きます。
2007年05月11日
光で分子の結合状態を変えることに成功
- 一色の光が操る世界初の光スイッチングの可能性 - 新しいウィンドウが開きます。

RIKEN RESEARCH

2009年05月08日
加熱により収縮するナノ粒子
熱を加えると負の熱膨張を示す特異な磁性体ナノ粒子が発見された 新しいウィンドウが開きます。
 

主要論文

  1. T. Matsunaga, J. Akola, S. Kohara, T. Honma, K. Kobayashi, E. Ikenaga, R. O. Jones, N. Yamada, M. Takata, and R. Kojima.:
    "From Local Structure to Nanosecond Recrystallization Dynamics in AgInSbTe Phase-Change Materials"
    Nature Materials 10, 129-134 (2011)
  2. J. Kim, H. Tanaka, K. Kato, M. Takata, and Y. Moritomo.:
    "Extended d-Electron State of Fe(CN)6 Unit in Prussian Blue Analogue"
    Appl. Phys. Express 4, 025801/1-025801/3 (2011)
  3. M. Yamauchi, R. Abe, T. Tsukuda, K. Kato, and M. Takata.:
    "Highly Selective Ammonia Synthesis from Nitrate with Photocatalytically Generated Hydrogen on CuPd/TiO2"
    J. Am. Chem. Soc. 133, 1150-1152 (2011)
  4. C. H. Shih, C. F. Sheu, K. Kato, K. Sugimoto, J. Kim, Y. Wang, and M. Takata.:
    "The Photo-Induced Commensurate Modulated Structure in Site-Selective Spin Crossover Complex trans-[Fe(abpt)2(NCS)2]"
    Dalton Trans. 39, 9794-9800 (2010)
  5. J. Miyazaki, K. Matsudaira, Y. Shimizu, M. Itoh, Y. Nagamine, S. Mori, J. E. Kim, K. Kato, M. Takata, and T. Katsufuji.:
    "Formation of a Three-Dimensional Network of V Trimers in A2V13O22 (A = Ba, Sr)"
    Phys. Rev. Lett. 104, 207201/1-207201/4 (2010)
  6. N. Yasuda, H. Murayama, Y. Fukuyama, J. Kim, S. Kimura, K. Toriumi, Y. Tanaka, Y. Moritomo, Y. Kuroiwa, K. Kato, H. Tanaka, and M. Takata.:
    "X-ray Diffractometry for the Structure Determination of a Submicrometre Single Powder Grain"
    J. Synchrotron Rad. 16, 352-357 (2009)
  7. Y. Fukuyama, N. Yasuda, J. E. Kim, H. Murayama, Y. Tanaka, S. Kimura, K. Kato, S. Kohara, Y. Moritomo, T. Matsunaga, R. Kojima, N. Yamada, H. Tanaka, T. Ohshima, and M. Takata.:
    "Time-Resolved Investigation of Nanosecond Crystal Growth in Rapid-Phase-Change Materials: Correlation with the Recording Speed of Digital Versatile Disc Media"
    Appl. Phys. Express 1, 045001/1-045001/3 (2008)
  8. X. G. Zheng, H. Kubozono, H. Yamada, K. Kato, Y. Ishiwata, and C. N. Xu.:
    "Giant Negative Thermal Expansion in Magnetic Nanocrystals"
    Nature Nanotechnology 3, 724-726 (2008)
  9. K. Kato, Y. Moritomo, M. Takata, H. Tanaka, and N. Hamada.:
    "Visualization of Charge Ordering in a Half-Doped Manganite by an Electrostatic Potential Analysis"
    Phys. Rev. B 77, 081101/1-081101/4(R) (2008)
  10. M. Takata.:
    "The MEM/Rietveld Method with Nano-Applications - Accurate Charge-Density Studies of Nano-Structured Materials by Synchrotron-Radiation Powder Diffraction"
    Acta Cryst. A64, 232-245 (2008)

メンバー

主宰者

高田 昌樹
主任研究員

スタッフ研究員

佐々木 園
 
加藤 健一
専任研究員
大隅 寛幸
専任研究員

ポスドク

小曽根 崇
特別研究員
笠井 秀隆
特別研究員

学生

金 榮勲
国際プログラム・アソシエイト