更新日： 2010-06-18

Regulation of signaling by ubiquitin and ubiquitin like molecules

Dr. Fumiyo Ikeda
Institute of Biochemistry II and Cluster of Excellence Frankfurt, Goethe University School of Medicine

２００９年３月２３日（月）１５：３０〜

Ubiquitin is a small molecule that covalently attaches to target proteins by
a 3-step enzymatic reaction. This covalent attachment of ubiquitin
(ubiquitination) is involved in various biological conditions such as DNA
repair, protein degradation, signal transduction, transcription activity and
so on. Not only ubiquitin, ubiquitin-like proteins are also known to play a
role. Recently, we found new ubiquitin interacting domains and a
ubiquitin-like domain (ULD) in different proteins related to NF-kappaB
signaling. Our new findings on ubiquitin binding domains and ULD in
regulation of signaling will be presented in the talk.　

Time resolved simultaneous analysis of physical-chemical processes
in materials science

Professor Augusto Marcelli
(Laboratori Nazionali di Frascati )

２００９年２月１２日（木）１３：３０〜１５：００

The continuously increasing demands of new and advanced analytical techniques characterized by high spatial resolution, fast and ultra fast time-resolved analysis, and simultaneous analytical capabilities stimulates scientists to investigate new experimental techniques. The availability all over the world of brilliant synchrotron radiation sources offers incredible opportunities to scientists and allow performing many different spectroscopic techniques providing answers to complex problems in term of spatial and time resolution while there is still a lack of experimental methods based on concurrent and possibly simultaneous time-resolved experimental techniques. I will present and discuss a few examples such as self-assembly phenomena where the combination of an Infrared and X-ray simultaneous spectroscopic analysis may return unique information on different aspects of the process. The simultaneous combination of atomic or structural analysis with molecular analysis will offer immense rewards to material science and will certainly improve the understanding of many fundamental processes.

IKNO, a user facility for coherent THz synchrotron radiation

Professor Augusto Marcelli
(Laboratori Nazionali di Frascati )

２００９年２月１２日（木）１５：３０〜１７：００

There is considerable and continuously increasing scientific interest in high power, short-pulse radiation in the THz and IR region. Recently a proposal for a Coherent Infrared Center (CIRCE) that would produce THz and far IR coherent synchrotron radiation was presented by the Lawrence Berkeley National Laboratory at the ALS. In the last years many SR facilities performed with success experiments with coherent synchrotron radiation (CSR). IKNO (Innovation and KNOwledge) is a proposal for a multi-user facility based on an electron storage ring optimised for the generation of coherent synchrotron radiation (CSR) in the THz frequency range, and of broadband incoherent synchrotron radiation (SR) ranging from the IR to the VUV. [F. Sannibale, A. Marcelli and P. Innocenzi, IKNO, a user facility for coherent terahertz and UV synchrotron radiation, J. Synch. Rad. 15, 655 (2008)] It will operated in an ultra-stable CSR mode with photon flux in the THz frequency region up to nine orders of magnitude higher than in existing 3rd generation light sources. Simultaneously, broadband incoherent SR up to VUV frequencies will be available at the beamline ports. The main characteristics of the IKNO storage and its performance in terms of CSR and incoherent SR will be presented.

放射光による半導体の構造解析　−結晶成長と物性を結ぶ−
Structural analysis of semiconductor materials and devices - Physics
between crystal growth and properties -

竹田 美和　教授（名古屋大学大学院工学研究科）

２００９年１月２３日（金）１５：００〜

真の構造を明らかにしないと正しく物性を理解できないし、分からないまま作ったデバイス特性は早晩対応不能な困難に遭遇する。結晶成長で作りつける構造は再現性よく制御されなければならない、と考えている。原子・分子レベルで何が出来ているのかを明らかにできるのは放射光による各種手法である。
EXAFSの出会いから青色発光ダイオードでの窒化物半導体の歴史的勝利まで、「放射光」と「結晶成長」の視点から述べてみたい。

物質化学グループに関連する研究対象は極めて広範であり、それらの各分野で最先端の研究を展開している方を講師に招き、最近の研究成果を概観した上で、その分野の近未来をこれまでの放射光が果たした役割と今後の果たすべき役割の観点から展望する物質化学レクチャーシリーズの第５回である。

SESAME - A 3rd Generation Synchrotron Light Source for the Middle East

Dr. Herman Winick　SSRL, SLAC, Stanford University, USA

２００９年１月１６日（金）１６：００〜

Modelled closely on CERN and developed under the auspices of UNESCO, SESAME (Synchrotron-light for Experimental Science and Applications in the Middle East) will be a major international research centre in the Middle East / Mediterranean region, promoting peace and understanding through scientific cooperation. It will have as its centrepiece a synchrotron light source originating from BESSY I, given as a gift by Germany. The facility is located in Allaan, Jordan, 30 km North-West of Amman.

Jordan has provided the site & funds for the recently completed building.
The BESSY I 0.8 GeV injection system is currently being installed. A new 2.5 GeV 3rd Generation Light Source has been designed. With an emittance of 26 nmrad and 12 places for insertion devices, it will provide light from the far infra-red to hard X-rays for a wide range of studies, including those addressing environmental and biomedical issues of relevance to the region. SESAME offers excellent opportunities for the training of Middle East scientists and attracts those working abroad to return. As of November, 2008 the members of the SESAME Council are Bahrain, Cyprus, Egypt, Iran, Israel, Jordan, Pakistan, Palestinian Authority, and Turkey. Members provide the annual operating budget. More are expected to join. Plans for initial beam lines include MAD Protein Crystallography, SAXS & WAXS for Polymers and Proteins, Powder Diffraction for Material science, UV/VUV/SXR Photoelectron Spectroscopy and Photoabsporption Spectroscopy, IR Spectroscopy & EXAFS. Beamline equipment has been donated by the Daresbury Laboratory in the UK, the LURE laboratory in France, the Swiss Light Source, and the Advanced Light Source and SLAC in the US. Some beamlines will be built by Member countries. Additional funds to purchase components of the new ring and beamlines are being sought from the EU, Japan, the US & other sources. A training program for accelerator technology, beamlines, and applications is underway, with funding from IAEA, the Japanese Society for the Promotion of Science, the US Department of Energy, synchrotron radiation laboratories around the world, and other sources. Five scientific workshops and seven annual Users’ meetings have brought together hundreds of scientists from the region. A Director, Scientific Director, Technical Director, Administrative Director and a staff of 18 engineers and scientists plus administrators are on board. Four Advisory Committees work with the staff to develop the technical design, beam lines, & the scientific programs.
For more details see: http://www.sesame.org.jo 　

Time-resolved electron cryo-microscopy revealed maturation dynamics of a pseudo T=4 viral capsid

Dr. Tsutomu Matsui, Research Associate, The Scripps Research Institute, Department of Molecular Biology

２００８年１２月２２日（月）１０：３０〜

Nudaurelia Capensis omega Virus (NwV) is a member of Tetravirus, T=4 non-
enveloped icosahedral ssRNA viruses. The virus like particles (VLPs) of NwV coat
protein were expressed and purified at neutral pH as procapsid particles (Diameter =
480 %ュ,. Procapsids transit to capsids (420 %ュ, with auto-proteolysis when the pH is
lowered to < 5.2.
In present studies, the wild-type VLPs were immediately frozen at different time
points after lowering pH from 7.6 to 5.0. Electron cryo-microscopy and single-particle
reconstruction techniques were than used to solve the particle structures at the
various time points. Difference density maps were computed and were interpreted
with the crystal structure and biological data. The results reveal the sequence in
which cleavage site formation occurs and illustrates the process of pseudo T=4
icosahedron formation in NwV.

ガングリオシドGM3の生物学的意義の解明を目指して
　　Toward understanding the patho/physiological implication of ganglioside GM3

井ノ口仁一教授、上村聡志先生（東北薬科大学薬学研究科生化学）

２００８年９月１０日（水）１４：００〜

当研究室では、クレスト研究としてガングリオシドの病態生理学的意義を多角的に追求しています。その中で、内臓脂肪細胞のインスリン抵抗性の新たな発症機序として、インスリン受容体とカベオリンの複合体が炎症性サイトカインによって増加したガングリオシドGM3が解離することを証明しました。また、GM3合成酵素（SAT-I)のノックアウトマウスは、内耳の蝸牛に存在するコルチ器が選択的に変性することによる聴覚障害を示すことなどを見いだしてきています。このように、SAT-Iはガングリオシド生合成経路の初発段階で作用する重要な鍵酵素でありますが、細胞内動態に関してはよくわかっていませんでした。

最近我々は、GM3合成酵素には細胞質領域のN末端鎖長の異なるアイソフォームが存在し、最も細胞質領域の長い（69 aa)SAT-Iはゴルジ体ではなく小胞体に局在していました。このSAT-Iアイソフォームには、小胞体への逆行輸送シグナルとしてN末端領域に複数のアルギニン残基（R-based motif)が存在していることを糖転移酵素として初めて証明しました。ここでは、SAT-Iの小胞体局在化の生物学的意義などについて議論したいと思います。

重元素分析の魅力　―　物質史の解明と環境科学への応用

中井　泉　教授（東京理科大学理学部応用化学科）

２００８年９月９日（火）１７：００〜（開始時間が16:00から17:00に変更になりました。）

希土類元素などの重元素はその高い酸化数と大きなイオン半径から、その地球化学的挙動は特異的であり、重元素分析は物質の歴史（物質史）を解明するのに有用である。
一方、As、Cd、Hgなどの重元素は毒性元素として環境科学において注目されている。本講演では、これらの重元素に着目した放射光X線分析（XRF・XAFS）による、考古学、鑑識科学などの物質史を明らかにする研究や、重金属の生体濃縮の研究など、重元素分析の魅力を紹介し、今後の放射光利用の展望を述べる。

＊物質化学グループに関連する研究対象は極めて広範であり、それらの各分野で最先端の研究を展開している方を講師に招き、最近の研究成果を概観した上で、その分野の近未来をこれまでの放射光が果たした役割と今後の果たすべき役割の観点から展望する物質化学レクチャーシリーズの第４回である。　

上皮膜イオン輸送におけるSLC26陰イオン交換輸送体の役割
　The roles of SLC26 anion exchangers in epithelial ion transport

洪　繁（こう　しげる）助教　（名古屋大学大学院　消化器内科）

SLC26ファミリーは上皮膜に発現し、様々な陰イオンを輸送する膜蛋白である。これまでの研究の結果、SLC26輸送体ファミリーのいくつかは、上皮膜の特にapical membraneに存在しており、管腔内へのイオン輸送に重要な役割を果たしていることが明らかとなってきた。我々は外分泌腺上皮膜における重炭酸イオン輸送メカニズムを解明する過程で、SLC26輸送体のいくつかはABCトランスポーターであるCFTRクロライドチャネルと輸送体複合体を形成し、共役してイオン輸送を行っていることを明らかにした。さらに、SLC26輸送体の細胞内ドメインであるSTASドメインは、 CFTRの調節ドメインであるRドメインと直接結合し、相互に機能的な調節を行っていること発見した。
　本セミナーでは、これまでのSLC26輸送体研究の進歩について概説する予定である。

Macromolecular Crystallography at Diamond Light Source

Dr. Armin Wagner
　　　　 (Beamline Scientist I24, Microfocus Macromolecular Crystallography,Diamond Light Source)

Diamond Light Source is the new third generation synchrotron light source in Oxfordshire, UK. It offers a wide range of experimental techniques for physical and life sciences. In total six beamlines are dedicated to macromolecular crystallography. The first three phase I beamlines have been operational for more than a year. The microfocus MX beamline has accepted first users in August 2008 and the monochromatic side station is schedule for spring 2009. Additionally, Diamond is going to build a dedicated long-wavelength beamline to exploit the possibilities for sulphur SAD phasing. The talk will give an overview on the status of the phase I beamlines, show some latest commissioning results of the microfocus beamline and discuss ideas about the long-wavelength beamline.

Bayes-Turchin approach to the analysis of extended x-ray absorption fine structure data

Dr. Hans. J. Krappe (Helmholtz Center Berlin)

After a reminder of the Bayes-Turchin approach to data analysis in general, its application to x-ray absorption fine structure (EXAFS) and magnetic x-ray absorption (MEXAFS) data is discussed in the framework of the multiple scattering path expansion.

Femtosecond X-ray Crystallography of Bismuth and Tellurium:Dynamics on the Time Scale of an Optical Phonon Period

Dr. Steven Johnson (FEMTO project, Swiss Light Source, Paul Scherrer Institut)

Femtosecond laser excitation of the near-surface region of an optically opaque solid can create unique transient conditions that are far from thermal equilibrium. The properties of the resulting non-equilibrium state can be very different from those of more familiar thermodynamic phases. To
better understand the structural evolution of laser-excited materials, we have used highly asymmetric femtosecond x-ray diffraction to observe the atomic motion in single crystals of bismuth and tellurium on time scales faster than their optical phonon periods. We observe coherent and incoherent structural dynamics that change as a function of distance from the surface of the crystal that give new insights into the electron-phonon interaction in these materials.

Construction and Commissioning of the Australian Synchrotron Facility

Professor Frank P Larkins
（Vice President and Professor of Chemistry, The University of Melbourne,
Australia Chair, Science Advisory Committee）

A third generation 3 GeV synchrotron facility has been constructed and recently commissioned in Melbourne, Australia. First experiments were conducted in July 2007. Some 9 beamlines have been either commissioned or are under construction. Recent progress will be discussed as well as the
plans for future beamlines and experiments. Details about the Australian Synchrotron are available at http://www.synchrotron.vic.gov.au

放射光X線分光を用いた環境化学研究の新展開

高橋嘉夫 准教授（広島大学大学院理学研究科）

X線吸収微細構造法や蛍光X線法に代表されるX線分光の発展により、環境中で起きる様々な化学プロセスを詳細に明らかにできるようになってきた。これまで想像で語られてきた現象を原子・分子レベルから明らかにすることで、地球で起きているマクロな現象を正しく理解できるようになり、そのことが地球環境の正確な将来予測 につながると考えられる。本講演では、このような「分子環境地球化学」と呼ぶべき分野の発展に、最先端のX線分光がいかに重要な役割を担っているかを示したい。また、海外での放射光の環境科学的利用の例を挙げ、放射光を用いた環境科学への今後のアプローチを展望したい。

物質化学グループに関連する研究対象は極めて広範であり、それらの各分野で最先端の研究を展開している方を講師に招き、最近の研究成果を概観した上で、その分野の近未来をこれまでの放射光が果たした役割と今後の果たすべき役割の観点から展望する物質化学レクチャーシリーズの第３回である。

Charge-transport mechanisms in thin organic films and at interfaces studied using advanced photoelectron spectroscopies

Dr. Rainer Friedlein
　 （北陸先端科学技術大学院大学 マテリアルサイエンス研究科・講師）

In the rapidly developing field of organic electronics, many elementary processes behind the transport of charge carriers within the bulk of the materials and at interfaces are only partially understood. In this presentation, I review our recent studies of parameters essential for the charge transport in well-defined mono- and multilayer films of polyaromatic molecules, using (angle-resolved) ultraviolet photoelectron and resonant photoelectron spectroscopic techniques. In particular, the intramolecular charge-vibrational coupling related to the geometric relaxation accompanying a charge, the dynamic screening of individual charge carriers, the intermolecular band width related to the charge transfer integral, as well as structure-and orbital-dependent femtosecond charge transfer processes at organic/inorganic interfaces are discussed.

Photon Metrology using Synchrotron and FEL Radiation

Dr. Mathias Richter
　 （Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB), Berlin, Germany）

For more than 25 years, Germany’s national metrology institute PTB uses synchrotron radiation of the storage rings BESSY I and BESSY II for fundamental and applied photon metrology in the spectral range from UV radiation to X-rays.
From 2008 till 2010, the activities in the lower photon energy range will be extended towards the infrared and terahertz regime and successively transferred to PTB’s Willy-Wien Laboratory and the new synchrotron radiation facility Metrology Light Source (MLS) which has started user operation in April 2008.

The work is based on (a) source-based radiometry using a storage ring as a primary source standard of calculable synchrotron radiation, (b) detector-based radiometry by means of cryogenic radiometers as primary detector standards, and (c) reflectometry. Current applications refer to the calibration of space instruments, testing optical components and materials within the framework of microlithography, standard-free X-ray fluorescence analysis, characterization of thin films, and photon diagnostics for X-ray lasers.

For the soft X-ray Free-electron LASer (FEL) in Hamburg FLASH, gas-monitor detectors for the online determination of FEL pulse energy were developed which are based on atomic photoionization.
In this context, also the limits of linear and the mechanisms of non-linear photon-matter interaction in the soft X-ray regime were studied on rare gases from a fundamental point of view.
The talk will give an overview of PTB’s activities in the field of photon metrology using synchrotron and FEL radiation.

糖鎖の構造生物学のためのセレン原子含有糖鎖プローブの提案

安藤弘宗 准教授（岐阜大学応用生物科学部　生理活性物質学研究室）

細胞表面に存在する糖鎖および複合糖質（糖脂質、糖タンパク質など）は、細胞の最前線で細胞―細胞間（自己および非自己）、細胞―細菌、ウィルス間の相互認識のインターフェイスとして機能しており、細胞の増殖、分化、組織形成、細胞性免疫、細菌、ウィルス感染、がん細胞転移といった重要な生命現象の初期段階に深くかかわっている。この相互認識を分子レベルで表現すると糖鎖―タンパク質間の相互作用となり、この分子間の相互作用の解析が、ひいては医薬開発に重要な基盤情報を提供することは予想に難くない。

我々は、細胞表層糖鎖の化学合成を拠りどころにして、合成糖鎖をプローブとした分子レベルでの糖鎖機能解明の研究を進めている。そのなかで、糖鎖−タンパク質複合体のX線結晶構造解析によって、糖鎖−細菌毒素、糖鎖―レクチンの認識機構の解明に成功している。しかし、この研究の過程で、共結晶のX線結晶構造解析における種々の問題点を自覚するに至った。そこで、我々は、X線結晶構造解析用の糖鎖プローブとして、セレン原子を有する糖鎖を合成し、MAD法への応用を模索している。

本講演では、糖鎖合成のあらましと、糖鎖―タンパク質複合体のX線結晶構造解析に合成糖鎖を応用した例を紹介し、新しい糖鎖プローブとしてセレン含有糖鎖の可能性を議論させていただく。

NSLS II Project and Its Vacuum System Design

Dr. Hsiao-Chaun Hseuh
　 　　　（Brookhaven National Laboratory）

National Synchrotron Light Source II (NSLS-II) is a 3-GeV, 792-meter circumference, high-flux and high-brightness synchrotron radiation facility to be constructed at Brookhaven National Laboratory. It will replace the existing NSLS, a two-decade old 2nd-generation light source. To deliver photon beams with < 1 nm spatial resolution and 0.1meV energy resolution for the users, NSLS II will have extremely high brightness, flux and stability; and ultra low emittance of ? 1 nm- rad. These stringent requirements and their impact on vacuum systems, as compared with other 3rd generation light sources, will be described. The design of the storage ring and the vacuum systems will be presented, with emphasis on beam vacuum chamber design, material selection, pump arrangement-versus-pressure variation, photon beam tracking and absorber positioning. Fabrication and evaluation of the extruded aluminum chamber prototypes will also be described.

Light-induced phase separation in spin-crossover solids: a first
step of the microscopic mechanism of the self-organisation under light

Professor Kamel Boukheddaden (Universite de Versailles)

２００９年３月４日（水）１６：３０〜１７：３０

We investigate the light-induced phase separation in the light-induced
thermal hysteresis (LITH) loop of the [Fe(ptz)6](BF4)2 spin-crossover
(SC) solid. The spinodal decomposition studied here, was first indirectly
evidenced through magnetic measurements under light [1], and recently
confirmed by neutron diffraction studies [2], which brought a proof of a
macroscopic phase separation under light in the bistable area of the LITH
region. In the present work, we focuss on the microscopic physical mechanism
underlying the spinodal decomposition in SC solids under light. At this end,
we have performed a spatiotemporal analysis [3] in the frame of a coupled
map approach by using an extension of the kinetic version of the Ising-like
model, already improved in the description of the equilibrium and
nonequilibrium properties of SC materials. This approach is based on the
resolution of the master equation locally, leading to analyze in details the
conditions of occurrence of the phase separation and self-organization under
light in SC solids. Moreover, from the calculations of the autocorrelation
function, we were able to determine the time dependence of the mean value of
the domain size during the growth and found dynamic growth exponents from 0.
25 to 0.33, evidencing an effective diffusion-driven phase separation of an
HS-LS mixture into HS rich and LS-rich phases. A fine analysis of our data
show that in the spinodal region, the SC solids under light react as systems
with conserved order parameter, which is due to the existence of a subtle
balance between the optical and thermal processes.

Modulation of Inter-Membrane Interaction and Bending Rigidity of Biomembrane Models via Carbohydrates - A Neutron Scattering Study

Emanuel Schneck氏 (ハイデルベルグ大学、ミュンヘン工科大学)

We designed artificial models of biological membranes by deposition of synthetic glycolipid membrane multilayers on planar silicon substrates. In contrast to commonly used phospholipid membranes, this offers the unique possibility to study the influence of membrane-bound saccharide chains (cell glycocalix) on the membrane mechanics. Taking advantage of the planar sample geometry, we carried out specular and off-specular neutron scattering experiments to identify out-of-plane and in-plane scattering vector components.
By considering effects of finite sample sizes, we were able to simulate the measured two-dimensional reciprocal space maps within the framework of smectic liquid crystal theory. The results obtained both at controlled humidity and in bulk water clearly indicate that a subtle change in the molecular chemistry of the saccharides strongly influences inter-membrane interactions and membrane bending rigidities.

KEKにおける陽電子顕微鏡開発

藤浪真紀 准教授 (千葉大学大学院工学研究科)

電子の反粒子である陽電子は，空孔プローブ，電子運動量分布（フェルミ面）計測ばかりではなく，最表面構造・組成プローブとしても特徴ある情報をもたらす。
一方で手法開発の課題としてマイクロプローブ形成があるが，我々は磁場からの切離しや透過型再減速材の開発などにより高効率でのマイクロビーム化に成功した。そこで，2007年初頭からKEKの低速陽電子実験施設にマイクロビーム形成ラインおよび透過型陽電子顕微鏡を構築し，2008年透過陽電子像の取得に成功した。
ここでは，陽電子の基礎とそのマイクロビーム形成法，KEK陽電子ビームラインの詳細，透過型陽電子顕微鏡像とその解析結果について報告する。

Applications of computational quantum chemistry to muonium states in matter

Dr. Roderick M. Macrae (Marian College）

Positive muon implantation into condensed matter leads to the generation of a variety of paramagnetic states including interstitial muonium, bond-center states, shallow defects, and molecular radicals. These are distinguished by characteristic values of the components of the muon-electron hyperfine coupling tensor. Consequently, a full understanding of the structures and dynamics of these states requires the accurate calculation of energy surfaces and hyperfine tensor parameters. Since the development of density functional theory, this has become considerably less challenging than in the past for simple systems such as organic molecular radicals. However, recent experimental studies have focused on systems of much greater complexity, such as radicals formed from molecules bound in zeolite environments, caged muonium in silsesquioxanes, and the still-puzzling paramagnetic states observed in elemental sulfur and the other chalcogens.
Calculations on several of these systems are presented, with discussion of the particular problems raised in each case, and a comparison of muonium and hydrogen data where available.

“生命の海”から“物質構造科学”へ
　　　　〜サイエンス・コミュニケーションの小さな挑戦〜

山中敦子氏（物構研広報コーディネータ）

　6月1日より、物構研広報コーディネータとして、山中敦子さんが着任されました。
　山中さんはこれまで科学技術コミュニケータとして研鑽を積まれ、前任地の生命の海科学館（愛知県蒲郡市）では学芸系職員として広報マテリアル（ポスター、パンフレット、メールマガジンなど）の製作立案、ホームページの構築・維持・管理、プレスリリース、各種広報イベント（シンポジウム、科学イベント、サイエンスカフェなど）の企画を手がけられて来られました。物構研では、「放射光」「中性子」「ミュオン」を一体的に機構内外に広報することをミッションとされています。
　今回、物構研の皆さんへの挨拶がてら、これまで行ってこられた科学技術コミュニケーション活動についてご紹介いただくとともに、物構研広報への「意気込み」を語っていただく予定です。是非、物構研の皆さんの多数のご来聴をお待ちしています。（下村　理）

　ここ数年、“科学技術コミュニケーション”という言葉を見聞きする機会が増えました。でも、「科学技術コミュニケーションって何？」「啓蒙や普及とどう違うの？」と思っておられる方も多いのではないでしょうか？　これまで行ってきた科学教育活動や科学コミュニケーションの活動についてご紹介しながら、「科学技術コミュニケーションの今」をお伝えします。また、今後の物質構造科学研究所の広報としての活動についても、ご提案をさせて頂きたいと思っています。
　広報は物質構造科学研究所の窓、そして科学の窓です。皆さまと“コミュニケーション”しながら、さまざまな窓を作って開いてまいりたいと思っています。その最初の一時間、お付き合い頂けましたら嬉しいです。（山中敦子）

高温超伝導関連物質のCu Kα共鳴Ｘ線発光分光の理論

小谷章雄氏（物構研PF・理研Spring-8）

最近ShuklaらによっておこなわれたLa₂CuO₄のCu Kα共鳴X線発光分光(RXES)の実験は、高輝度放射光を活用した研究のひとつの典型として興味深い[1,2]。われわれは、この実験が捉えた物理的内容を最大限に理解し、さらに、これに続く新しい実験の予測をするために、Cu₅O₁₆クラスターモデルによるRXESの理論解析をおこなっている[3,4]。
実験は、Cu1s-3d電気四重極子(EQ)励起によるCu KαRXESピークの近傍に、新しく微弱なピークが存在することを観測したが、これはCu1sから隣接Cuサイト上の3dへの非局所電気双極子（ED）励起であることが判明した。この非局所ED遷移によるRXESの構造を詳細に調べたところ、高温超伝導体に特有の興味ある多電子緩和過程を伴うことが明確になった。まず、新しい事実として、非局所ED遷移の励起状態は非局所遮蔽状態と局所遮蔽状態に分裂することがわかった。非局所遮蔽状態はCuO₄プラケット間の電荷移動によって引き起こされ、その結果、Zhang-Rice singlet stateの形成を伴うが、局所遮蔽状態ではCuO₄プラケット内の電荷移動だけが生じて、Zhang-Rice singlet stateは形成されない。La₂CuO₄のような2次元系とSr₂CuO₃のような1次元系のRXESの計算結果を比較すると、非局所vs局所遮蔽状態の励起強度比は2次元系の方が大きくなっている。これは非局所遮蔽チャンネル数と系の次元数の間の関係によって説明できる。また、2次元系に正孔または電子をドープした場合、非 局所ED遷移の強度は正孔ドープ量とともに増加し、電子ドープ量とともに減少することが明らかになった。 類似の現象は、他の遷移金属化合物においても観測される可能性があり、今後の展開に期待したい[2]。

[1] A. Shukla et al., Phys. Rev. Lett. 96, 77006 (2006).
[2] F. de Groot and A. Kotani, Core Level Spectroscopy of Solids, (CRC Press, Taylor & Francis Group, 2008) Chapter 8.
[3] A. Kotani et al., in X-ray Absorption Fine Structure - XAFS13 edited by B. Hedman and P. Pianetta (AIP, 2007) p.99.
[4] A. Kotani et al., to be published in Phys. Rev. B.