2次元水分子のトロイダル秩序と幾何学的フラストレーション

• Project/Area Number: 24K06944
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 13030:Magnetism, superconductivity and strongly correlated systems-related
• Research Institution: Shizuoka University
• Principal Investigator: 野村 肇宏 静岡大学, 理学部, 講師 (20845987)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2026: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000); Fiscal Year 2025: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
• Keywords: 水 / フラストレーション / トロイダル / 秩序ー無秩序転移 / 水熱合成

Outline of Research at the Start

雪の結晶が六角形なのは、氷の結晶が六角形をモチーフにした層状構造を取るためです。この氷一層を取り出した時どんな構造をとるか、という疑問が我々の研究の主題です。本研究で対象とする鉱物martyite中では水分子が自然と二次元に閉じ込められた構造を保持しており、単層氷を研究するのに最高の舞台を提供します。ただし、室温で水分子はそれぞれ回転しており、低温に冷やした際の安定配列は非自明です。本研究では誘電的手法、分光学的手法、計算的手法を駆使し、単層氷の安定構造とそれに至る過程を明らかにします。