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2011 Fiscal Year Annual Research Report

非周期長距離秩序構造における原子結合性

Research Project

Project/Area Number 21560003
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

高倉 洋礼  北海道大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (30284483)

Keywords結晶工学 / 解析・評価 / 結晶成長 / 金属物性
Research Abstract

構造複雑系物質のひとつの典型である合金系準結晶とその近似結晶の原子構造を電子密度分布レベルで解明し、非周期長距離秩序形成のメカニズムと構造安定性の起源についての知見を得ることを目的に研究を行なった。本年度は、主としてAl-Cr-Cu系において正十角形準結晶と関連近似結晶のsolution-growth法による結晶育成を試みた。その結果、1.2nm周期をもつ正10角形準結晶の3/2-2/1斜方晶近似結晶のミリメートルサイズの単結晶を再現性よく育成できる条件を得た。組成A180Cr4Cu16の溶融液体からのセルフフラックス法による結晶成長によって、5角形板状の3/2-2/1斜方晶近似結晶が、柱状のζ相結晶と共に成長する。この近似結晶は、過去において単結晶構造解析がなされていない高次近似結晶である。空間群はAmm2(No.38)、格子定数はa=1.260nm,b=3.284nm,およびc=2.389nmである。単結晶X線構造解析の結果、a軸に垂直な原子面が6層積み重なった構造であることが判明した。a軸投影構造は一辺が0.66nmの6角形と星形のタイリングで表される。直径0.48nmの5角形柱状原子クラスタが、中心をタイリングの頂点と一致して配列した構造をしている。遷移金属元素であるCrとCuがタイリングの頂点位置と辺上の2つの位置に配置する構造となっている。この3/2-2/1近似結晶構造は、1.2nm周期をもつ正10角形準結晶の構造解明にとって重要である。その他に、1.6nm周期の正10角形準結晶に関連したAl-Cu-Rh斜方晶近似結晶を、同様にセルフフラックス法育成をもちいて育成に成功した。YbCd正20面体準結晶を3元系に拡張したYb12Mg52Cd36準結晶の低密度消去法による位相回復にもとづく電子密度解析からYbとMeがケミカルオーダーした構造であることの知見を得た。

  • Research Products

    (12 results)

All 2012 2011

All Journal Article (1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Analysis of structure and chemical order in a ternary Yb12Mg52Cd36 quasicrystal2011

    • Author(s)
      C.P.Gomez, H.Takakura, A.Yamamoto, A.P.Tsai
    • Journal Title

      Acta Crystallographica

      Volume: A67 Pages: C631-631

  • [Presentation] 収束電子線回折とHAADF-STEMを用いたAl-Ni-Ruデカゴナル準結晶の構造解析2012

    • Author(s)
      横山大樹、斉藤晃、田中信夫、高倉洋礼
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス、西宮市
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Au-Al-Yb準結晶の低温物性2012

    • Author(s)
      出口和彦、松川周矢、佐藤憲昭、山本真、高倉洋礼、石政勉
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス、西宮市
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] Al-Ni-Ru準結晶の磁気特性2012

    • Author(s)
      阿部洋、高倉洋礼、畑慶明
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス、西宮市
    • Year and Date
      2012-03-27
  • [Presentation] 準結晶の構造2012

    • Author(s)
      高倉洋礼
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス、西宮市
    • Year and Date
      2012-03-26
  • [Presentation] Au-Al-Yb準結晶における量子臨界現象2012

    • Author(s)
      出口和彦、松川周矢、佐藤憲昭、山本真、高倉洋礼、石政勉
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス、西宮市
    • Year and Date
      2012-03-24
  • [Presentation] 正10角形準結晶のクラスターモデルについてのコメント2011

    • Author(s)
      高倉洋礼
    • Organizer
      第16回準結晶研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部アカデミックラウンジ3,札幌市
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] Al-Cr-Cu正10角形準結晶の3/2-2/1斜方晶近似結晶の結晶構造2011

    • Author(s)
      村上博洋、高倉洋礼
    • Organizer
      第16回準結晶研究会
    • Place of Presentation
      北海道大学工学部アカデミックラウンジ3,札幌市
    • Year and Date
      2011-12-15
  • [Presentation] Al-Cr-Cu正10角形準結晶の3/2-2/1斜方晶近似結晶の形成と構造2011

    • Author(s)
      村上博洋、高倉洋礼
    • Organizer
      日本結晶学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      北海道大学学術交流会館、札幌市
    • Year and Date
      2011-11-24
  • [Presentation] 1.6nm周期の正10角形準結晶に関連したAl-Cu-Rh斜方晶の構造2011

    • Author(s)
      高倉洋礼
    • 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、富山市
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] Icosahedral quasicrystal-Example of the CdYb QC -Step by step structure determination2011

    • Author(s)
      高倉洋礼
    • Organizer
      IUCr 2011 Satellite meeting, Aperiodic Crystals for Beginners
    • Place of Presentation
      アルカラ大学・スペイン、アルカラ・デ・エナレス(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-01
  • [Presentation] Analysis of structure and chemical order in a ternary Yb12Mg52Cd36 quasicrystal2011

    • Author(s)
      C.P.Gomez, H.Takakura, A.Yamamoto, A.P.Tsai
    • Organizer
      IUCr 2011 the XXII International Congress
    • Place of Presentation
      Palacio Municipal de Congresos de Madrid、スペイン、マドリード
    • Year and Date
      2011-08-27

URL: 

Published: 2013-06-26  

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