■会議報告
2nd USJapan Workshop on Synchrotron Radiation andNanoscience 報告
木村 滋
大島行雄

(高輝度光科学研究センター

ナノテクノロジー総合支援プロジェクト推進室）(高輝度光科学研究センター企画室）

表記のワークショップが 2005 年 4 月 4 6 日の 3 日間にわ た り ， ア メ リ カ ， サ ン デ ィ エ ゴ の Humphrey's Half

Moon Inn & Suites で開催された。本ワークショップは，昨年， JASRI 主催により東京で開催されたワークショッ
プに引き続き開催されたもので，放射光が重要な役割を果たすべきナノサイエンス分野の最新の研究について，日米双方の研究者の情報交換，討論の場を提供することにより，日米共同研究に発展させることが目的となっている。
ワークショップの講演はすべて招待講演で構成され，7 つのセッションで合わせて 40 件の講演があった。ここでは，その一部を紹介させて頂く。
ワークショップ初日，チェアである UCSD/LANL の S.

K. Sinha 氏による開会挨拶に引き続き，セッションが開始した。セッション 1Imaging and Coherent X-rays で講演会場（Marina Ballroom）

は，第三世代，第四世代の放射光光源の特徴であるコヒーレンスを利用したナノテクノロジー研究についての発表がスでナノメータスケールのイメージングが可能であるとい行なわれた。 UCLA の J. Miao 氏は， 3D コヒーレント回う試算を示した。

折顕微鏡法とそのナノサイエンスへの応用について講演しセッション 2Nanostructured Magnetism and Elec-た。この講演では，コヒーレント回折パターンからイタtronics では，最初に UCSD の I. Schuller 氏が，最近注目レーションプロセスにより位相を回復する手法を分かりやされるスピントロニクス材料について，主に放射光と中性すく説明するとともに，そのナノサイエンスへの応用とし子利用した評価技術に関するレビューを行った。 Co ナノて，SPring-8 の 1 km ビームラインやコヒーレント電子線粒子の輸送特性，多孔質アルミナを用いたパターンド磁性を使った測定について報告した。コヒーレント回折法の利体，強磁性/反強磁性界面の交換結合，超伝導ボルテック

点は非結晶性のものの 3 次元構造を決定できることであスのピンニング，トンネル磁気抵抗薄膜などに関する研究

り， SPring-8 を使った実験では， GaN ナノドットや大腸を次々と紹介した。JASRI の M. Suzuki 氏は BL39XU の菌の 3 次元構造を観察した例を，コヒーレント電子線を成果として，通常は反磁性をもつ Au が粒径 2 nm 以下の使った実験ではカーボンナノテューブのカーボンケージをナノ粒子になると超常磁性特性をもつことを硬 X 線 MCD十分な分解能で観察できていることを紹介した。SSRL のの元素選択性を活かして証明した例を紹介した。また，

J. Luning 氏は，ナノスケールレンズレスイメージン

BL25SU の成果として， Au ( 788 )ステップ基板上に蒸着グのための X 線ホログラフィーに関する発表を行なっした Fe の 1 次元原子列ワイヤーの磁化を軟 X 線 MCD にた。彼らは，リソグラフィーによって 1.5 mm 径のサンプよって超高感度測定した結果を示した。

ルアパーチャー（ホルダー）と 100 nm 径のピンホール

セ ッ シ ョ ン 3  Nanoparticles and Nanostructures で は（参照ビームを得るために使用）を隣接して配置したマス

ナノサイズの微粒子や構造に関する講演が行なわれた。

クを作成することにより，50 nm の空間分解能でのイメー

Georgia Tech. Univ. の U. Landman 氏 か ら は ， ナ ノ ス

ジングを達成していた。この手法はサンプルアパーチャー

ケールでの物質の特徴に関するレビューが行なわれた。物の後ろに成長できるものであればどんな試料にも応用でき質をナノスケールまで小さくすると全く異なる物性が得らる。また，現在 SSRL で開発が進められている X 線自由れる例として，自己組織化や自己選択性などの現象を説明

電子レーザを使えば，この手法により単 X 線レーザパルした。また， Ni の針を Au 表面に接触した場合に起こる

264 ● 放射光 July 2005 Vol.18 No.4
(C) 2005 The Japanese Society for Synchrotron Radiation Research放射光ニュース ■ 会議報告

ナノインデンテーションのダイナミクスを分子動力学法

ムフレネルレンズ（ 11.3 keV 用）を作製し，その現によるシミュレーションにより予測した結果を示し，その状を報告していた。 NSLS のミニポールアンジュレータ

興味深いメカニズムについて報告した。 PF / KEK の H.

ビームラインでの測定では，ビームサイズ 0.6 mm ，集光Sawa 氏からは，開籠構造のフラーレン C60 の内部に H2

効率約 60 とのことであった。現状の 1 番の問題点はレ分子や Ar ガスを封入し，その構造を PF での粉末回折にンズの厚さが80 mm しかないことであり，これがもう少しよる構造解析とマキシマムエントロピー（MEM ）法によ厚くできれば，非常に将来性の有る集光素子ではないかとり決定した結果が示された。水素分子や Ar が C60 内部に感じる発表であった。

閉じ込められた様子が MEM による電子密度マップによ

3 日 目 は セ ッ シ ョ ン 6  Molecular Nanoscience and

りはっきりと観察でき，放射光による粉末回折の有効性がLow-Dimensional Systems で始まった。このセッションで分かりやすい形で示された発表であった。

はナノ分子や低次元システムに関する研究が発表された。

ワークショップ 2 日目は，セッション 4Strongly Cor-Univ. of Wisconsin Madison の F. Himpsel 氏は，Si のス

related Systems and Superconductors で始まった。まず，テップに自己組織的に形成できる Au 鎖について，シンク東北大金研の H. Fukuyama 氏により，分子性固体の多種ロトロン放射光を利用した角度分解光電子分光法によりバ多様な電子物性がハバード模型を用いて系統的に理解でき

ンド分散とフェルミ面を求めた結果を紹介した。Si (553)ることが示され，遷移金属酸化物と同様の強相関電子系でと Si (557)上に Au 鎖を形成した場合，ステップ幅が異なあることが紹介された。 BNL の S. Shapiro 氏は，「マルることにより次元性が異なることなどを発表した。 PF /テンサイト変態は SrTiO3 とそっくりか」と題して，形KEK の K. Ono 氏は， SPring-8 で開発している硬 X 線を状記憶合金 Ni2MnGa と強誘電体 SrTiO3 のフォノン分光使った光電子顕微鏡（Photoelectron emission microscopy;の結果を報告した。講演のはじめに，形状記憶合金製のバPEEM ）によるイメージングとナノ XAFS についての研ネをライターの火であぶって固めてしまうデモンストレー究について発表した。硬 X 線を PEEM に使うことによションを行い，聴衆を惹きつけていた。 Ni2MnGa の中性り，集光 X 線光学系を使うことなく 40 nm の空間分解能

子回折では，マルテンサイト変態が起こる温度近傍でのソで元素選別的なコントラストが得られること，200 nm のフトモードフォノンと，それ以下の温度での格子歪みとのCo 膜に埋もれた Au のナノ構造がはっきりと識別できるカップリングが観測され，相転移近傍でのフォノンの振ることなどを報告した。また，エネルギーを変化させながら舞いが SrTiO3 と｢そっくり｣であることを指摘した。阪大

PEEM 測定を行なうことでナノ XAFS 測定ができること

産研の H. Tanaka 氏は，室温でのスピントロニクスデバなども示した。

イスとして期待される Mn ペロブスカイト酸化物薄膜のワークショップ最終日である 3 日目の午後からは，最電子状態を，バルク敏感な硬 X 線励起内殻光電子分光に後のセッションとしてセッション 7Excited States andよって明らかにした。（La0.85Ba0.15)MnO3 薄膜の内殻光電Time Dependent Phenomena が行われた。JASRI の M.

子スペクトルには，強磁性の発現に関与する電子状態の変Takata 氏が，主に SPring-8 の放射光を用いた粉末回折法化が敏感に反映されていた。これらの結果は試料の表面処とその解析事例について紹介した。電荷移動有機錯体で理なしに得られたものであり，硬 X 線励起の内殻光電子は，金属絶縁体転移に伴う電子密度レベルでの構造変化を分光がナノデバイスの評価に適していることが強調された。

示した。また，光励起下での電子密度解析の成功例としてセッション 5Small Angle X-Ray Scattering ではナノスピンクロスオーバー錯体の結果を報告した。最後には，サイズの粒 子サイズの 決定に威力 を発揮する 小角散乱

光励起構造のダイナミクスを明らかにするためのプロジェ（Small Angle X-ray Scattering; SAXS）に関する発表と集クト研究について触れ，日本の時間分解回折法の現状につ光ビームを形成するためのキノフォームレンズに関する発い て 述 べ た 。 NSLS / BNL の D. A. Arena 氏 は ， 最 高 3表が行われた。最初に， CHESS の D. Smilgies 氏によりGHz の繰り返し周波数でのポンプ & プローブ法による時微小角入射小角散乱法（Grazing-Incidence Small Angle X-

間分解 X 線磁気円二色性を紹介した。この手法を，強磁rayScattering;GISAXS ）について解説が行われ， GI-SAXS が薄膜のナノ構造の評価に簡便で有効な方法であ性合金に適用した結果についても報告がなされた。
晴天続きの美しいサンディゴの景色を横目で眺めながることが示された。研究例としては，ブロック重合体ポリら，朝 8 時半から夜 6 時まで講演が続くという非常にタ

マー薄膜の多様なメゾフェーズについて調べた結果が示

フなスケジュールではあったが，日米の放射光を利用したされた。このセッションの最後の講演者である NSLS /ナノサイエンスナノテクノロジーに関する最新の研究がBNL の K. Evans-Lutterodt 氏は，上記の発表とは趣の異網羅され，非常に有意義なワークショップであった。閉会なる，キノフォームレンズによる硬 X 線集光についての挨拶でチェアの 1 人である JASRI の壽榮松氏が，「是の発表を行なった。キノフォームフレネルレンズは理非次回もサンディエゴで」と締めくくっていたのが象徴的

想的には効率が 80 にも達する集光素子である。講演者であった。なお，会議のプログラムなどの詳細は，

らは微細加工技術により 1 次元のシリコン製キノフォー

http://srnano.ucsd.edu/を参照して頂きたい。

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