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2018 Fiscal Year Annual Research Report

単体金属の充填構造と電子密度分布の相関

Research Project

Project/Area Number 17J06100
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

佐々木 友彰  筑波大学, 数理物質科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2017-04-26 – 2019-03-31
Keywords単体金属 / 電子密度分布
Outline of Annual Research Achievements

(1) Alの電荷密度をさらに精度を高めて決定した。Herbsteinらの式を用いて、30 Kでの熱散漫散乱の強度を見積もった。Alの金属結合による結合電子の分布を0.005eÅ-3の精度で決定した。実験観測と第一原理計算によるAlの結合電子の分布の比較により、理論で予測されていなかった原子周りの電子密度のピークを発見した。報告された強束縛近似の構造因子との比較から、このピークが原子軌道状の成分を表すことを突き止めた。以上の結果をScientific Reports誌に投稿し、掲載された。
(2) SPring-8のビームラインBL02B2で、単体金属の粉末X線回折の測定を継続して行った。試料はbcc構造のMoとした。受け入れ研究室で実施している課題への参加により、d>0.22Åの超高分解能データを測定した。
(3) 測定データを用いて、世界最高の精度をもつ197本のMoの精密な構造因子の観測に成功した。Moの電荷密度を多極子展開で決定し、Moの金属結合による結合電子の分布を明らかにした。Moの結合電子の分布から、共有的な結合軌道の電子分布やd軌道の分離による電子の欠乏を0.005eÅ-3の精度で観測した。これらの実現のため、多極子解析による回折ピークの観測強度の精密化を使用した。
(4) 2018年7月のSagamoreXIXで、Moの30Kでの粉末X線回折の測定データ、観測した構造因子、電荷密度の解析の経過を報告した。2018年11月の結晶学会で、AlとMoの金属結合の電子分布の結果と進捗を報告した。2018年12月のAsCA2018で、30KのMoの結果を報告した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (4 results)

All 2018

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Tightly binding valence electron in aluminum observed through X-ray charge density study2018

    • Author(s)
      Sasaki Tomoaki、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 8 Pages: 11964

    • DOI

      10.1038/s41598-018-30470-1

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] X-ray charge density study of molybdenum2018

    • Author(s)
      Tomoaki Sasaki, Hidetaka Kasai, Eiji Nishibori
    • Organizer
      Sagamore XIX Conference 2018
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アルミニウムとモリブデンにおける金属結合の精密観測2018

    • Author(s)
      佐々木友彰、笠井秀隆、西堀英治
    • Organizer
      日本結晶学会2018年度年会
  • [Presentation] Covalent bonding character of d-electron of molybdenum from synchrotron X-ray diffraction2018

    • Author(s)
      Tomoaki Sasaki, Hidetaka Kasai, Eiji Nishibori
    • Organizer
      Asian Crystallographic Association (AsCA) 2018
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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