世界第一！利用白色中子束成功获得含有微量轻元素的物质的超精密原子图像 - 为提高功能材料的性能做出贡献 -

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类别：新闻稿|发表于 2017 年 8 月 19 日

V体育Koichi Hayashi教授和茨城大学Kenji Oyama教授与广岛市立大学、高亮度光子研究中心、熊本大学、日本原子能机构、J-PARC中心、高能加速器研究组织和东北大学材料研究所的研究人员合作，成功实现了世界上首次“白色中子束全息术”的实际应用。白色中子束是指含有各种波长的中子束，因含有各种波长的光而变成白色的可见光而得名。全息术是一种在三维空间记录物体的成像方法。通过使用白色中子束，可以在多个波长下记录多个全息图，从而获得远远超出传统技术的更精确的原子图像。新开发的白色中子束全息技术是一种利用J-PARC产生的多波长中子束的技术，可以同时测量总共约100个波长的全息图。该方法的另一个特点是可以灵敏地观察X射线衍射或电子显微镜无法观察到的轻元素中微量杂质的结构，有望阐明由添加元素控制性能的半导体材料、电池材料、磁性材料等的功能，并为新材料的开发带来突破。

演示要点

新型“白色中子束全息术”作为原子级精密结构分析方法而开发

我们在世界上最强中子源的高强度质子加速器设施J-PARC（茨城县东海村）开发了“白色中子束全息术”，可以以极多的波长记录多个全息图，作为一种可以高灵敏度分析为控制探测器和探测器等高性能材料的性能而添加的杂质（掺杂剂）结构的方法。半导体。

现在可以进行轻元素的杂质结构分析

与X射线和电子束不同，中子束对氢、锂、氧等轻元素具有很高的灵敏度，预计这些与能源材料密切相关的元素的杂质结构分析未来将取得长足进展。

为阐明功能材料中的功能表达做出贡献

这次，我们使用在辐射探测器的主要材料萤石中添加铕 (Eu) 等稀土元素制成的晶体进行了演示，并且在世界上首次能够从超精密原子图像中阐明稀土元素周围的特征结构。预计未来辐射探测器的性能将会提高。此外，我们可以期待突破性的改进各种材料的性能，不仅在探测器中，而且在使用“白中子全息术”的杂质结构的超精确图像中。

图：掺铕萤石的多波长全息图