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ナノイメージング
[コードNo.08NTS206]

■体裁/ B5判・572頁
■発行/ 2008年 6月 6日
(株)エヌ・ティー・エス
■定価/ 46,224円(税込価格)

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 超微細世界を可視化することは、現象の理解や新技術創成のために各研究分野で高まりを見せている。
 本書では高精度イメージングを可能にする各種顕微鏡および分析技術、光波・光源の最新研究動向の紹介、またそれら技術の応用として、生体組織や材料、物質の動的変化の観察から3次元イメージングによる観察事例と、各研究分野の動向を横断的に取り上げる。

著者紹介(執筆順)
原口徳子(独)情報通信研究機構未来ICT研究センター 主任研究員
山岡禎久京都府立医科大学大学院医学研究科 助教
高松哲郎京都府立医科大学大学院医学研究科 教授
藤田克昌大阪大学大学院工学研究科 准教授
斎木敏治慶應義塾大学理工学部 准教授
安永卓生九州工業大学情報工学部 教授
菅原康弘大阪大学大学院工学研究科 教授
小野輝男京都大学化学研究所 教授
佐々木成朗成蹊大学理工学部 教授
三浦浩治愛知教育大学教育学部 教授
中田宗隆東京農工大学大学院生物システム応用科学府 教授/副学府長/評議員
山元隆志(株)東レリサーチセンター表面科学研究部 研究員
辻淳一(株)東レリサーチセンター表面科学研究部 研究員
早川慎二郎広島大学大学院工学研究科 准教授
戸田泰則北海道大学大学院工学研究科 准教授
小寺賢神戸大学大学院工学研究科 助教
田中信夫名古屋大学エコトピア科学研究所 教授
宇和田貴之台湾国立交通大学理学院応用化学科 研究員/奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 研究員
朝日剛大阪大学大学院工学研究科 准教授
増原宏奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 教授/台湾国立交通大学理学院応用化学科 教授
小澤岳昌東京大学大学院理学系研究科 教授
佐藤守俊東京大学大学院総合文化研究科 准教授
梶山慎一郎大阪大学大学院工学研究科 客員准教授
小関泰之大阪大学大学院工学研究科 助教
福井希一大阪大学大学院工学研究科 教授
伊東一良大阪大学大学院工学研究科 教授
原田伊知郎東京工業大学大学院生命理工学研究科 助教
長尾一生北海道大学大学院先端生命科学研究院 研究員
金城政孝北海道大学大学院先端生命科学研究院 教授
中林孝和北海道大学電子科学研究所 准教授
太田信廣北海道大学電子科学研究所 教授
今本尚子(独)理化学研究所今本細胞核機能研究室 主任研究員
近藤敏啓お茶の水女子大学大学院人間文化創成科学研究科 准教授
魚崎浩平北海道大学大学院理学研究院 教授
齋藤彰大阪大学大学院工学研究科 准教授/(独)理化学研究所/(独)科学技術振興機構さきがけ
桑原裕司大阪大学大学院工学研究科 教授/(独)理化学研究所
青野正和(独)物質・材料研究機構WPIセンター国際ナノアーキテクトニクス研究拠点 拠点長
高橋哲東京大学大学院工学系研究科 准教授
長田実(独)物質・材料研究機構ナノスケール物質センター 主幹研究員
辻幸一大阪市立大学大学院工学研究科 教授
堀尾琢哉(独)理化学研究所鈴木化学反応研究室 協力研究員
鈴木俊法(独)理化学研究所鈴木化学反応研究室 主任研究員/京都大学連携大学院 客員教授/埼玉大学連携大学院 客員教授/台湾国立交通大学 客員教授/東京理科大学赤外自由電子レーザー研究センター 客員教授
越野雅至(独)科学技術振興機構ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト 研究員
劉崢(独)産業技術総合研究所ナノカーボン研究センター 研究員
末永和知(独)産業技術総合研究所ナノカーボン研究センター 研究チーム長
松井真二兵庫県立大学大学院理学研究科 教授/兵庫県立大学高度産業科学技術研究所 所長
米谷玲皇東京大学大学院工学系研究科 助教
田中章順神戸大学大学院工学研究科 准教授
陣内浩司京都工芸繊維大学高分子機能工学部門 准教授
菅滋正大阪大学大学院基礎工学研究科 教授/学科長
平井照久(独)理化学研究所播磨研究所放射光科学総合研究センター構造生理学研究グループ三次元顕微鏡法研究チーム チームリーダー
松下智裕(財)高輝度光科学研究センター制御・情報部門 主幹研究員
郭方准(財)高輝度光科学研究センター利用促進部門 研究員
松井文彦奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 助教
大門寛奈良先端科学技術大学院大学物質創成科学研究科 教授
朝山匡一郎(株)ルネサステクノロジ解析技術開発部 主管技師
鷹岡昭夫大阪大学名誉教授/大阪大学超高圧電子顕微鏡センター 特任研究員
石島秋彦東北大学多元物質科学研究所 教授
井上裕一東北大学多元物質科学研究所 助教
福岡創東北大学多元物質科学研究所 助教
田中裕人(独)科学技術振興機構さきがけ 研究員
曽和義幸University of Oxford Clarendon Laboratory visiting fellow
上田晃生東京工業大学大学院総合理工学研究科 特別研究員
丹羽修(独)産業技術総合研究所生物機能工学研究部門 副研究部門長
鈴木孝治慶應義塾大学理工学部 教授
大竹雄次(独)理化学研究所X線自由電子レーザー計画推進本部加速器建設グループビーム診断チーム チームリーダー/タイミング・高周波チーム チームリーダー/放射光科学総合研究センター新竹電子ビーム光学研究室 専任研究員
矢橋牧名(独)理化学研究所X線自由電子レーザー計画推進本部利用グループ 研究員
百生敦東京大学大学院新領域創成科学研究科 准教授
中野和彦大阪市立大学大学院工学研究科 客員研究員/JSTイノベーションプラザ大阪 研究員
谷森達京都大学大学院理学研究科 教授
小野寛太大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構物質構造科学研究所 准教授
田村守北海道大学大学院先端生命科学研究院 招聘教員/客員教授
本田耕一郎(株)富士通研究所基盤技術研究所 主管研究員
西敏夫東北大学原子分子材料科学高等研究機構 教授/東京工業大学名誉教授/東京大学名誉教授
奥健夫滋賀県立大学大学院工学研究科 教授

詳細目次
第1編 ナノイメージングを可能にする顕微鏡法

第1章蛍光顕微鏡を用いたナノイメージング
1はじめに
2生細胞マルチカラー蛍光顕微鏡装置
3蛍光プローブ
4蛍光ナノイメージング
5おわりに
第1節蛍光顕微鏡の最新技術と発展技法
1はじめに
2共焦点レーザ走査型顕微鏡を用いたin vivoイメージング法
3蛍光共鳴エネルギー移動イメージング法
4蛍光寿命イメージング法
5多光子励起CALI法
6おわりに
第2節非線形応答を利用した超解像
1はじめに
2非線形光学現象を利用したレーザ顕微鏡
3光学効果の飽和を利用した非線形光学顕微鏡
4おわりに
第2章近接場光学顕微鏡を用いたナノイメージング
1はじめに
2NSOMの基本事項
3NSOMによるナノイメージングの実例
4NSOMプローブを用いた蛍光相関分光法
5散乱型NSOMによるラマン分光
6おわりに
第3章電子顕微鏡を用いたナノイメージング
1はじめに
2電子顕微鏡法の種類
3電子顕微鏡の分解能の向上
4試料作成と像質
5電子顕微鏡法と画像処理の統合
6今後の展開
第4章走査型プローブ顕微鏡を用いたナノイメージング
1走査型トンネル顕微鏡
2原子間力顕微鏡
3おわりに
第1節磁気力顕微鏡
1はじめに
2強磁性円盤中の磁気コアの観察
3電流で磁化を制御する
4磁壁の電流駆動
5強磁性円盤中の磁気コアを電流で制御する
6新規デバイス開発へ
7おわりに
第2節摩擦力顕微鏡
1はじめに
2ナノスケール摩擦のメカニズム
3FFMの理論解析
4FFMによるナノイメージングの解釈
5超潤滑C60分子ベアリング
6C60封入グラファイトフィルムの超潤滑
7C60ベアリングのシミュレーション
8おわりに
第3節走査型プローブ顕微鏡の最新技術と発展技法―高速AFM-タンパク質のダイナミクスイメージング―
1はじめに
2高速BioAFMの基本技術
3周辺技術
4今後の課題・展望
5おわりに
第2編 ナノイメージングへの適用が期待される分析法

第1章オージェマイクロプローブ
1はじめに
2オージェ電子とは
3オージェマイクロプローブの特徴
4装置
5応用例(鉛フリーはんだのナノイメージング)
6おわりに
第2章電子プローブマイクロアナライザ
1はじめに
2試料表面から放射されるX線
3X線を分光する
4装置
5応用例(セラミックスのナノイメージング)
6おわりに
第3章X線光電子分光
1はじめに
2原理と特徴
3最新の分析事例
4XPSナノイメージングについて
第4章蛍光X線分光
1はじめに
2内殻電子の励起と蛍光X線の発生
3X線分光の基礎
4蛍光X線法における検出限界
5X線顕微鏡による蛍光X線測定
6まとめと展望
第5章量子ドット分光
1はじめに
2量子ドットの基礎
3均一幅分光
4顕微ラマン分光法
5外場を組み合わせた分光法
6その他の量子ドット分光法
7おわりに
第3編 新しい光波・光源によるナノ構造解析

第1章放射光を用いたナノ構造解析
1はじめに
2放射光の特徴
3顕微鏡プローブとしての放射光X線
4X線回折法
5放射光マイクロビームX線回折
6おわりに
第2章ナノ電子プローブを用いたナノ構造解析
1波としての電子
2ナノ電子ビームの生成
3電子回折法と収束電子回折法
4ナノ電子プローブを用いたイメージング
5ナノ電子ビームによる3次元イメージング
6まとめ―極限のナノ計測から、ナノ操作、ナノ加工へ―
第3章フェムト秒レーザ誘起白色光ビームを用いたナノ構造分光解析
1はじめに
2顕微レイリー散乱分光イメージング―単一ナノ粒子の分光イメージング解析―
3フェムト秒白色光を用いた共焦点顕微レイリー散乱分光イメージング解析システム
4おわりに
第4編 先端イメージング技術の開発研究

第1章生体の組織や分子を動的に観察する
第1節可視化プローブによる時空間情報を損なわないミトコンドリアRNAの動態観察
1はじめに
2タンパク質再構成法
3RNA検出プローブの原理
4ミトコンドリアRNAのイメージング
5展望
第2節蛍光プローブによる生細胞内の分子過程の時空間観察
1はじめに
2タンパク質リン酸化の蛍光プローブ
3生体脂質の蛍光プローブ
4酵素工学に基づく一酸化窒素の超高感度蛍光プローブ
5おわりに
第3節超短誘導パラメトリック発光を利用した蛍光染色を必要としない生細胞の観察
1はじめに
2SPE顕微鏡の原理
3SPE微鏡を用いた生物試料の観察実験
4SPE顕微鏡の特徴を生かした非バイオ応用―屈折率測定―
5今後の展望
第4節蛍光共鳴エネルギー移動法による生体分子相互作用の観察
1はじめに
2FRETの生体試料への応用
3生体分子間相互作用イメージングの新しい展開
4おわりに
第5節蛍光相関分光法による生体内分子間相互作用解析
1はじめに
2FCSの原理
3生体組織におけるFCS測定
4おわりに
第6節蛍光寿命イメージングによる細胞内環境の計測
1はじめに
2装置と性能評価
3高度好塩菌の細胞内環境の計測
4GFPの蛍光寿命を用いた細胞内環境の計測
5おわりに
第7節核 細胞質間分子輸送:細胞内1分子イメージング顕微鏡法による観察
1核と細胞質の間の分子トラフィック
2輸送反応の1分子イメージング
3核膜孔複合体の構造構築と分子通過のメカニズム
4今後の問題と考察
第2章材料の挙動や性能を観察する
第1節放射光を利用したX線技術による固/液界面その場構造追跡
1はじめに
2XAS法
3SXS法
4おわりに
第2節放射光その場観察走査型トンネル顕微鏡(SR STM)によるナノスケールでの表面元素分析
1はじめに
2実現のための工夫
3応用例
4まとめ
5今後の展開
第3節近接場光を利用した半導体ウエハ基板表面の非破壊評価
1はじめに
2Siベアウエハ表面層の非破壊微小欠陥検出
3次世代半導体レジスト残膜の非破壊膜厚計測
4おわりに
第4節ラマン分光法による炭素材料の評価
長田 実
1はじめに
2炭素材料の評価手段としてのラマン分光法
3炭素材料のラマンスペクトル
4最近の測定技術と炭素材料評価への応用
5おわりに
第5節実験室における微小部蛍光X線分析の利用
1はじめに
2微小部全反射蛍光X線分析法
3微小部蛍光X線分析法による生物試料観察
4植物試料の時間分解蛍光X線分析
5注射針を用いた試料内部の微小空間蛍光X線分析
6液体中の固体試料の蛍光X線直接観察
7おわりに
第3章化学反応などの動的変化を観察する
第1節超高速光電子分光による化学反応のリアルタイム観察
1時間分解光電子分光による化学反応の追跡
2光電子画像観測法
3光電子画像の高精度測定
4まとめ
第2節カーボンナノチューブを利用した電子顕微鏡による有機分子1個の構造変化の観察
1なぜ有機分子なのか
2有機単分子観察
3今後の展開
第3節集束イオンビームCVDによる立体ナノ構造形成の動的観察
1はじめに
2立体ナノ構造形成方法
3立体ナノ構造形成過程の動的観察
4おわりに
第4節干渉型時間分解2光子光電子分光によるフェムト秒電子ダイナミクスの観察
1はじめに
2時間分解2光子光電子分光法
3干渉型角度分解・時間分解2光子光電子分光装置
4おわりに
第4章3次元イメージで観察する
第1節3次元イメージング法によるソフトマテリアルの自己秩序化過程・構造の観察
1はじめに
2ブロック共重合体ミクロ相分離構造の解析例
3おわりに
第2節高エネルギー軟X線による物質内部の電子速度分布の3次元観察
1はじめに
2光電子分光
3角度分解光電子分光
43次元角度分解光電子分光
5フェルミ面の3次元観察
6おわりに
第3節電子線結晶学による膜輸送タンパク質の構造と動作機構の観察
1はじめに
2電子線結晶学の長所
32次元結晶の種類
42次元結晶化の手順
5データ収集とデータ解析
6X線モデルの密度図への精密化
7膜輸送の動作機構
8おわりに
第4節電子ホログラフィによる物質表面の原子配列の立体測定
1はじめに
2電子ホログラフィの原理
3電子ホログラフィの解析法
4電子ホログラフィの測定法
5おわりに
第5節透過型電子顕微鏡による半導体デバイスの3次元的解析
1半導体デバイスの3次元観察における意義
23次元的な観察手法による半導体解析
3デバイス試料観察の概要と問題点
43次元TEM観察の応用例
5まとめ
第5章観察対象を動かしたり固定したりして観察する
1はじめに
2操作、計測手法―光ピンセット―
3ナノ計測
4生体分子の1分子の発生する変位、力の計測
5おわりに
第5編 ナノイメージ先端・未来技法

第1章マルチモード走査型顕微鏡の開発と細胞イメージング技術
1プローブ顕微鏡の概要
2SECM技術
3ハイブリッドSECMおよびマルチモードSPMの開発
4SECMおよびマルチモードSPMを用いた細胞イメージング
5今後の展望
第2章X線自由電子レーザ
1はじめに
2光特性と発生原理
3装置
4XFEL光学素子
5回折顕微法
第3章X線位相イメージング
1はじめに
2X線位相計測の利点
3位相コントラスト生成・利用法
4今後の展望
第4章共焦点3次元蛍光X線分析
1はじめに
2共焦点3次元蛍光X線分析とは
3空間分解能の評価
4共焦点3次元蛍光X線分析の応用
5共焦点3次元蛍光X線分析の展望
第5章体内代謝を見る高感度ガンマ線3Dカメラ
1核ガンマ線画像診断と分子イメージング
2電子飛跡検出型コンプトンカメラ
3医療用電子飛跡検出型コンプトンカメラの開発
4今後の展望
第6章光電子顕微鏡によるナノイメージング
1はじめに
2光電子顕微鏡によるナノイメージングの原理と特徴
3光電子顕微鏡装置の概略および空間分解能評価
4光電子顕微鏡を用いたナノイメージングの研究例
5おわりに
第6編 ナノイメージングによせる産業分野の期待

第1章生体・医療分野におけるナノイメージングへの期待
1はじめに
2ナノイメージングは光イメージング
3医学分野でのナノイメージングの先にあるもの
4おわりに
第2章エレクトロニクス分野におけるナノイメージングへの期待
1はじめに
2SNDMとは
3MONOS型フラッシュメモリの固定電荷可視化
4FG型フラッシュメモリの固定電荷可視化
5おわりに
第3章高分子材料分野におけるナノイメージングへの期待
1はじめに
2高分子材料用ナノイメージング
3おわりに
第7編 ナノワールド−原子の世界への誘い−

1はじめに
2金属原子直接観察
3ボロンクラスター配列
4酸素原子観察
5定量構造解析
6原子配列乱れの検出
7原子位置精密測定
83次元HREM像
9おわりに

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