2020 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化分子のスローダイナミクスが生み出す無機柔粘性結晶の開拓
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20H02604
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
片山 尚幸 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (50623758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山内 徹 東京大学, 物性研究所, 技術専門職員 (10422445)
齋藤 晃 名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 教授 (50292280)
太田 幸則 千葉大学, 大学院理学研究院, 教授 (70168954)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 量体化 / 短距離秩序 / ダイナミクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
低温で量体化転移を示す周辺物質の探索として、スピネル格子系LiRh2O4, βパイロクロア型CsW2O6という二物質に対する平均構造/局所構造解析を行った。前者においては、電荷秩序と二量体化が現れる低温相の結晶構造を明らかにし、この電荷秩序パターンが1950年代に理論提案されながらこれまでに実現例のなかった『アンダーソン条件』を満たす初めてのスピネル化合物であることを突き止めた。後者については、『3中心2電子結合』で形成された三角系型の三量体を持つ物質として知られているが、局所的にみると三量体が実現していないように見えることを明らかにした。おそらくは、三量体と思われたものが3通りの従来型二量体がガラス(液体)的に現れており、平均構造として電子不足型の三量体として捉えられたものと考えている。面白いことに、LiRh2O4, CsW2O6の両方に共通して、高温の常磁性相においては短距離秩序が発達していることを示唆する結果を得た。本研究のターゲットである量体化系で現れる無秩序分子が様々な物質系で普遍的に現れていることを示していると考えられる。
また、本研究課題では、高温でジグザグ鎖のダイナミクスが現れるLiVS2に対する交流抵抗の周波数依存性からダイナミクスの定量測定を行うことを目指している。この実験には大型単結晶が必要となり、申請時には数年を要するものと見込んでいたが、初年度の研究で早くも達成することができた。合成は放射光を用いた単結晶XRD測定により確認している。これにより、得られた大型単結晶を用いて2021年度にダイナミクスの定量測定を行う予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究の課題である柔粘性結晶候補物質を複数見出すことに成功し、数年を要すると考えていたLiVS2大型単結晶の育成に一年で成功した。これにより、令和4年度に予定していた交流抵抗の周波数依存性実験を令和3年度に前倒しすることが可能となる。また、[研究実績の概要]には含めていないが、令和3年度に予定している幾つかの物質系の放射光回折実験を予備的におこなうことができた。これにより、令和3年度予定の実験の成功に向けた道筋が見えており、十分な下準備を始めることが出来ている。以上のような理由から、本研究課題は当初の計画以上に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
申請時の予定どおり、複数の三角格子系の化合物を対象として放射光を利用した回折実験やSTEM測定を行い、柔粘性結晶実現の可能性を探る。当初の予定にはなかった複数の物質系が候補として加わり始めており、次年度も当初の計画以上の進展が見込める点を強調したい。加えて、令和4年度に予定していた交流抵抗の周波数依存性実験を令和3年度に前倒しで進める予定である。
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] Direct determination of Ti-3d1 orbital state in YTiO3 using synchrotron X-ray diffraction2020
Author(s)
Shunsuke Kitou, Taishun Manjo, Naoyuki Katayama, Tatsuya Shishidou, Taka-hisa Arima, Yasujiro Taguchi, Yoshinori Tokura, Toshikazu Nakamura, Toshihiko Yokoyama, Kunihisa Sugimoto, and Hiroshi Sawa
Organizer
APS March Meeting 2021
Int'l Joint Research
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