中性子小角散乱法を用いた多成分系ナノ構造解析における誤差評価手法を開発～食品や医薬品など多成分物質の構造解析の高精度化・高効率化に貢献～
科学技術振興機構（JST）令和６年１２月１７日
東京大学
岩手大学
岡山大学
早稲田大学
科学技術振興機構（ＪＳＴ）
中性子小角散乱法を用いた多成分系ナノ構造解析における
誤差評価手法を開発
～食品や医薬品など多成分物質の構造解析の高精度化・高効率化に貢献～
ポイント
- コントラスト変調中性子小角散乱法を用いて、多くの成分から成るさまざまな材料のナノ構造を解析する際における誤差評価手法を開発しました。
- 多成分材料の中性子小角散乱測定データから各構成要素の構造情報を抽出する際に、測定誤差が構造情報の誤差にどの程度伝搬するかを評価する数理手法の開発に世界で初めて成功しました。
- コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分ナノ構造解析の高精度化・高効率化につながると期待されます。
東京大学 物性研究所の眞弓 皓一 准教授、岩手大学 理工学部の宮島 信也 教授、岡山大学 ＡＩ・数理データサイエンスセンターの大林 一平 教授、早稲田大学 理工学術院の田中 一成 准教授らによる研究グループは、コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分材料のナノ構造解析における誤差評価手法を確立しました。
コントラスト変調中性子小角散乱法では、コントラストの異なる多成分材料の測定データから、材料を構成する各要素のナノ構造情報を抽出します。しかし、測定データの誤差が各成分情報の誤差にどのように伝搬するかが不明であったため、解析結果の信頼性を保証することができませんでした。本研究では、数理手法を用いることで、コントラスト変調中性子小角散乱データ解析における伝搬誤差評価に世界で初めて成功しました。本誤差評価手法を用いると、より短い測定時間で、伝搬誤差を最小化するための実験最適化も可能となります。本成果は、コントラスト変調中性子小角散乱法を用いた多成分ナノ構造解析の高精度化・高効率化につながり、高分子材料、ヘルスケア用品、食品材料、医薬品などの開発に寄与すると期待されます。
本成果は、米国の科学雑誌「Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｏｇｒａｐｈｙ」（オンライン版）に２０２４年１２月１７日（現地時間）掲載される予定です。
本研究は、科学技術振興機構（ＪＳＴ） 創発的研究支援事業 ＦＯＲＥＳＴ（課題番号：ＪＰＭＪＦＲ２１２０）、文部科学省 データ創出・活用型マテリアル研究開発プロジェクト事業「バイオ・高分子ビッグデータ駆動による完全循環型バイオアダプティブ材料の創出（課題番号：ＪＰＭＸＰ１１２２７１４６９４）」、東京大学 中性子散乱全国共同利用プログラム（課題番号：７６０７、２３５５９）の支援により実施されました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（５０９ＫＢ）
＜論文タイトル＞
- “Error evaluation of partial scattering functions obtained from contrast variation small-angle neutron scattering”
- ＤＯＩ：10.1107/S1600576724010872
＜お問い合わせ先＞
-
＜研究に関すること＞
眞弓 皓一（マユミ コウイチ）
東京大学 物性研究所 附属中性子科学研究施設 准教授
Tel：04-7136-3418
E-mail：kmayumiissp.u-tokyo.ac.jp -
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
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〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-7276 Fax：03-6268-9413
E-mail：souhatsu-inquiryjst.go.jp -
＜報道担当＞
東京大学 物性研究所 広報室
Tel：04-7136-3207
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Tel：019-621-6015
E-mail：kkohoiwate-u.ac.jp岡山大学総務・企画部 広報課
Tel：086-251-7292
E-mail：www-admadm.okayama-u.ac.jp早稲田大学 広報室 広報課
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E-mail：koholist.waseda.jp科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町５番地３
Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkohojst.go.jp
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