Structure transition of expanded Se - fluctuation of structure in chains and voids of liquiud Se

• Project/Area Number: 23540441
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
• Research Institution: Niigata University
• Principal Investigator: MARUYAMA Kenji 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40240767)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): OHTORI Norikazu 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20272859) ; KAWAKITA Yukinobu 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARC センター, 研究員 (50264015)
• Project Period (FY): 2011 – 2013
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2013)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2013: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2012: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2011: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 液体の構造変化 / 液体カルコゲン / 半導体－金属転移 / 高分子の構造変化 / 液体の構造 / 逆モンテカルロ法 / デロネー分割 / 液相相転移 / X線・中性子線散乱 / 液体セレン / 液体水銀 / 液体構造 / 半導体・金属転移 / 中距離相関 / X線散乱 / 中性子散乱

Research Abstract

The structural change of expanded selenium around the semiconductor - metal transition region was investigated. The X-ray scattering mesurements were performed by using high energy X-ray of SPring-8. The structural information upto 1600bar and 1600C could be successfully obtained.
The three dimensional structural model was created with RMC modeling technique and it was precisely analysed. Especialy, the transition from helical-chain to zigzag-chain form of isolated Se chains was investigated.

Research Products

• [Journal Article] Packing of Tetrahedral Hg4 Blocks and Distribution of Interstitial Voids in Expanded Liquid Hg (2013)
  • Author(s): Kenji Maruyama, Hirohisa Endo, Hideoki Hoshino, Friedrich Hensel, and Takashi Odagaki
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Volume: 82 Issue: 12 Pages: 124605-124605
  • DOI: 10.7566/jpsj.82.124605
  • NAID: 210000132875
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modification of the sampling algorithm for reverse Monte Carlo modeling with an insufficient data set (2013)
  • Author(s): Satoshi Sato and Kenji Maruyama
  • Journal Title: J. Phys. : Condens. Matter Volume: 25巻 Issue: 45 Pages: 454208-454208
  • DOI: 10.1088/0953-8984/25/45/454208
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] QENS Studies on the Dynamics in Aqueous 1-Propanol Solutions with KCl (2013)
  • Author(s): K. Maruyama, S. Ohno, and M. Nakada
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn. Suppl. Volume: 82 Issue: Suppl.A Pages: SA012-SA012
  • DOI: 10.7566/jpsjs.82sa.sa012
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] QENS Studies on the Dynamics in Aqueous 1-Propanol Solutions with KCl (2013)
  • Author(s): K. Maruyama, S. Ohno, and M. Nakada
  • Journal Title: JPSJ Supplement Volume: 25 Pages: 1-4
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Modification of the sampling algorithm for reverse Monte Carlo modeling with insufficient data set (2013)
  • Author(s): S. Sato and K. Maruyama
  • Journal Title: J. Phys.: Condens: Matter Volume: 82 Pages: 1-3
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Key experimental information on intermediate-range atomic structures in amorphous Ge2Sb2Te5 phase change material (2012)
  • Author(s): Shinya Hosokawa, Wolf-Christian Pilgrim, Astrid Höhle, Daniel Szubrin, Nathalie Boudet, Jean-Francois Bérar and Kenji Maruyama
  • Journal Title: J. Appl. Phys Volume: 111巻 Issue: 8 Pages: 83517-83517
  • DOI: 10.1063/1.3703570
  • NAID: 120005368284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A partial structure factor investigation of thebulk metallic glass Zr63Ni25Al12 as studied by using a combination of anomalous X-ray scattering and reverse Monte Carlo modeling (2012)
  • Author(s): Hosokawa, S; Berar, JF; Boudet, N; Kohara, S; Pilgrim, WC; Joester, M; Stellhorn, J; Zeidler, A; Maruyama, K; Nasu, T; Zhang, W; Kato, H
  • Journal Title: INTERNATIONAL JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH Volume: Vol.103 Issue: 9 Pages: 1108-1112
  • DOI: 10.3139/146.110774
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Key experimental information on intermediate-range atomic structures in amorphous Ge2Sb2Te5 phase change material (2012)
  • Author(s): hinya Hosokawa,Wolf-Christian Pilgrim, Astrid Hohle, Daniel Szubrin, Nathalie Boudet, Jean-Francois Barar, and Kenji Maruyama
  • Journal Title: J. Appl. Phys. Volume: 111
  • NAID: 120005368284
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A partial structure factor investigation of the bulk metallic glass Zr63Ni25Al12 as studied by using a combination of anomalous x-ray scattering and reverse Monte Carlo modeling (2012)
  • Author(s): Shinya Hosokawa, Jean-Francois Barar, Nathalie Boudet, Shinji Kohara, Wolf-Christian Pilgrim, Maike Joester, Jens Stellhorn, Anita Zeidler, Kenji Maruyama, et al.
  • Journal Title: Int. J. Mater. Res Volume: 103
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Unified Effect of Hydrophobic Hydration on tire Dynamics and the Structure of Water Molecules in Lower Alcohol Aqueous Solutions (2011)
  • Author(s): Masaru Nakada, Kenji Maruyama, Osamu Yamamuro, Tatsuya Kikuchi, and Masakatsu Misawa
  • Journal Title: J. Phys. Soc. Jpn Volume: 80巻 Issue: 4 Pages: 044604-044604
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.044604
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 膨張・低密度液体Se のらせん→ジグザグ, リング鎖形態変化とvoid分布 (2014)
  • Author(s): 丸山健二, 佐藤慧, 鈴木佑輔, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス
  • Year and Date: 2014-03-28
• [Presentation] 逆モンテカルロモデリングに生じる非物理的な配置を解消するための新サンプリング法の開発 (2014)
  • Author(s): 佐藤慧, 丸山健二
  • Organizer: 日本物理学会第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学湘南キャンパス
  • Year and Date: 2014-03-28
• [Presentation] Chain geometries and voids in expanded liquid Se near the semiconductor-nonmetal transition (2014)
  • Author(s): K. Maruvama, S. Sato, H. Endo H. Hoshino, and Y. Suzuki
  • Organizer: 9th Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: リスボン(ポルトガル)
• [Presentation] The electronic structure characterized by the packing of tetrahedral blocks in expanded liquid Hg (2014)
  • Author(s): S. Sato, K. Maruyama, H. Endo, aud H. Hoshino
  • Organizer: 9th Liquid Matter Conference - Liquids 2014
  • Place of Presentation: リスボン(ポルトガル)
• [Presentation] Chain geometries and voids in expanded liquid Se near the semiconductor-metal transition (2014)
  • Author(s): K. Maruyama, S. Sato, H. Endo, H. HOshino, and Y. Suzuki
  • Organizer: 9th Liquid Matter Conference - Liquids 2014
  • Place of Presentation: リスボン(ポルトガル)
• [Presentation] 水銀の構造モデルに対する電子状態計算 (2013)
  • Author(s): 佐藤慧, 丸山健二, 遠藤裕久, 星野英興
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2013-09-27
• [Presentation] 流体Se の金属化における構造変化II (2013)
  • Author(s): 丸山健二, 佐藤慧, 鈴木佑輔, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
  • Year and Date: 2013-09-26
• [Presentation] 流体Seの金属化における構造変化 (2013)
  • Author(s): 丸山健二, 佐藤慧, 鈴木佑輔, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学, 東広島市
  • Year and Date: 2013-03-25
• [Presentation] 混合系に好適な逆モンテカルロ法における修正サンブリングアルゴリズム (2013)
  • Author(s): 丸山健二, 佐藤慧
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学(東広島市)
  • Year and Date: 2013-03-25
• [Presentation] 流体Seの金属化における構造変化 (2013)
  • Author(s): 丸山健二，佐藤慧，鈴木佑輔，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学（東広島市）
• [Presentation] 混合系に好適な逆モンテカルロ法における修正サンプリングアルゴリズム (2013)
  • Author(s): 丸山健二，佐藤慧
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島大学（東広島市）
• [Presentation] 膨張・低密度化液体Hg における四面体ブロックとvoidII (2012)
  • Author(s): 丸山健二, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel, 小田垣孝
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関四学院大学酋宮上ケ原キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] 液体Se における半導体一金属転移-鎖とvoid 分布に現れる濃度ゆらぎ-2 (2012)
  • Author(s): 佐藤慧, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel, 丸山健二, 鈴木佑輔
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関四学院大学酋宮上ケ原キャンパス
  • Year and Date: 2012-03-24
• [Presentation] Development of RMC methods applicable to liquids with cnvalent bonds (2012)
  • Author(s): K. Maruyama
  • Organizer: RMC5
  • Place of Presentation: ブダペスト(ハンガリー)
• [Presentation] The new constraint for RMC modelling to create physical structural configuration for multi-component systems (2012)
  • Author(s): S. Sato and K. Maruyama
  • Organizer: RMC5
  • Place of Presentation: ブダペスト(ハンガリー)
• [Presentation] Development of RMC methods applicable to liquids with covalent bonds (2012)
  • Author(s): K. Maruyama
  • Organizer: The new constraint for RMC modelling to create physical structural configuration for multi-component systems
  • Place of Presentation: ブダペスト（ハンガリー）
• [Presentation] The new constraint for RMC modelling to create physical structural configuration for multi-component systems (2012)
  • Author(s): S. Sato and K. Maruyama
  • Organizer: The new constraint for RMC modelling to create physical structural configuration for multi-component systems
  • Place of Presentation: ブダペスト（ハンガリー）
• [Presentation] 膨張・低密度化液体HgにおけるHg4四面体ブロックとvoid II (2012)
  • Author(s): 丸山健二，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel，小田垣孝
  • Organizer: 日本物理学会 第67回年次大会
  • Place of Presentation: 兵庫県 関西学院大学 西宮上ケ原キャンパス
• [Presentation] 液体Seにおける半導体-金属転移─鎖とvoid分布に現れる濃度ゆらぎ─2 (2012)
  • Author(s): 佐藤慧，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel，丸山健二，鈴木佑輔
  • Organizer: 日本物理学会 第67回年次大会
  • Place of Presentation: 兵庫県 関西学院大学 西宮上ケ原キャンパス
• [Presentation] 膨張・低密度化液体Hg における四面体ブロックとvoid (2011)
  • Author(s): 丸山健二, 遠藤裕久, 星野英興, F. Hensel, 小田垣孝
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
  • Year and Date: 2011-09-23
• [Presentation] 低級アルコール水溶液における疎水性水和効果の温度依存性 (2011)
  • Author(s): 中田克, 丸山健二, 大野哲史, 山室修, 古府麻衣了, 菊地龍弥
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] Network of tetrahedral Hg4 blocks in expanded liquid Hg (2011)
  • Author(s): Kenji Maruyama, Hirohisa Endo, Hideaki Hoshino, Fricdrich Hensel, and Takashi Odagaki
  • Organizer: The eighth Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: Universitat Wien, Wien, Austria
  • Year and Date: 2011-09-09
• [Presentation] Short and intermediate-range structure analysis for liquid Cs-Au mixtures by using Reverse Monte Carlo modeling (2011)
  • Author(s): Satoshi Sato and Kenji Maruyama
  • Organizer: The eighth Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: Universitat Wien, Wien, Austria
  • Year and Date: 2011-09-09
• [Presentation] 流体Seの金属化における構造変化II
  • Author(s): 丸山健二，佐藤慧，鈴木佑輔，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
• [Presentation] 水銀の構造モデルに対する電子状態計算
  • Author(s): 佐藤慧，丸山健二，遠藤裕久，星野英興
  • Organizer: 日本物理学会 2013年秋季大会
  • Place of Presentation: 徳島大学
• [Presentation] 膨張・低密度化液体Seのらせん→ジグザグ、リング鎖形態変化とvoid分布
  • Author(s): 丸山健二，佐藤慧，鈴木佑輔，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス
• [Presentation] 逆モンテカルロモデリングに生じる非物理的な配置を解消するための新サンプリング法の開発
  • Author(s): 佐藤慧，丸山健二
  • Organizer: 日本物理学会 第69回年次大会
  • Place of Presentation: 東海大学 湘南キャンパス
• [Presentation] 低級アルコール水溶液における疎水性水和効果の温度依存性
  • Author(s): 中田克，丸山健二，大野哲史，山室修，古府麻衣子，菊地龍弥
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山県 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] 膨張・低密度化液体HgにおけるHg4四面体ブロックとvoid
  • Author(s): 丸山健二，遠藤裕久，星野英興，F. Hensel，小田垣孝
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山県 富山大学五福キャンパス
• [Presentation] Network of tetrahedral Hg4 blocks in expanded liquid Hg
  • Author(s): Kenji Maruyama, Hirohisa Endo, Hideoki Hoshino, Friedrich Hensel, and Takashi Odagaki
  • Organizer: The eighth Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: the Universitat Wien in Wien, Austria
• [Presentation] Short- and intermediate-range structure analysis for liquid Cs-Au mixtures by using Reverse Monte Carlo modeling
  • Author(s): Satoshi Sato and Kenji Maruyama
  • Organizer: The eighth Liquid Matter Conference
  • Place of Presentation: the Universitat Wien in Wien, Austria