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X線回析法による電子密度分布の実験的及び理論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 09045034
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 物理化学
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

田中 清明  名古屋工業大学, 工学部, 教授 (00092560)

研究分担者 IVANOV I.  メンデレーフ化学技術大学, 理学部, 助手
TSIRELSON V.  メンデレーフ化学技術大学, 理学部, 教授
IVANOV I.V.  メンデレーフ化学技術大学, 物理学科, 助手
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
1999年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1998年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
1997年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワードX線回折法 / 電子密度分布 / X線原子 / 分子軌道解析 / 多極子解析 / 真空カメラ / VCIP法 / KNiF_3 / ペロブスカイト / X線原子軌道解析 / トポロジカル解析 / 多重極解析法 / X線精密解析 / 多極子解析法 / 結晶場 / 3d準位
研究概要

目的および背景 本共同研究の目的は、日露のX線電子密度解析の第一線の研究者間で、理論および実験技術の交流を図り、21世紀のX線結晶学の展望を切り開くことであった。研究代表者は原子軌道(AO)または分子軌道(MO)に基づく電子密度解析(X線 AO/MO 解析)を行ってきた。軌道関数間の規格直交条件を満たす最小二乗法を創案し、X線回折実験からAOを求めたが、MOは求められていない。一方、理論家であるTsirelson教授は電子密度分布を数学的関数に置換し、得た関数から化合物の物性を計算する方法(多極子解析)を推進してきた。
結果-理論 この二つの方法の接点を探るため、本研究では、ペロブスカイト結晶KNiF_3について、両方法を比較したところ、両者の結果に本質的な差はなかった。多極子解析と共に開発された結晶内ポテンシャル等の物理量を計算する方法は、X線MO解析でも応用できるので、多極子解析をわれわれの研究にも導入する。また、C.Pissani等の提唱する、結晶の周期性を満たす結晶分子軌道を採用し、X線分子軌道法を改良することも、今後の検討課題として浮上した。
結果-実験 X線MO解析を確立するには、測定精度の抜本的な向上が必須である。そこで、イメージングプレートを検出器とし、空気散乱のない高精度実験を行う真空カメラを開発した(VCIP法)。KNiF_3結晶の場合、VCIP法と4軸回折計による測定では、R因子は各0.8%、0.4%であり、差フーリエ図でも大きな差はない。IPへの回折X線強度の斜め入射や、カメラ変数決定等の問題は、最近解決されたので、実験精度の向上が期待でき、VCIP法は、超精密測定の有力候補になった。
総括 本共同研究は、実験面予期以上の成果を上げ、われわれの実験精度の高さを国際的に印象づけた。また、VCIP法は国外でも反響を呼んでおり、共同研究の申込みを受けている。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] E. A. Zhurova: "Electron Density Study of KNiF_3 by the Vacuum-Camera Imaging Plate Method"Acta Crystallographica. B55. 917-922 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ivanov: "Electro Density and Electrostatic Potential of KNiF_3 : Multipole, Orbital and Topological Analysis of Vacuum-Camera-Imaging Plate and Four-Circle Diffractometer Data"Acta Crystallographica. B55. 923-930 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V. G. Tsirelson: "Electron Density of KNiF_3 : Analysis of the Atomic Interactions"Acta Crystallographica. B56. 197-203 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Toda: "Enantioselective Photocyclization of N-Alkylfuran-2-carboxyanilides to trans-Dihydrofuran Derivatives in Inclusion Crystals with Optically Active Host Compound"J. Org. Chem.. 64. 2096-2102 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Noda: "Construction and Preliminary Test of 7-axes-diffractometer for structure analysis beamline in Spring-8"J. Synchrotron Rad.. 5. 485-487 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka: "4f-Electron Density Distribution in Crystals of CeB_6 at 165K and its Analysis based on the Crystal Field Theory"Acta Crystallogr.. B53. 143-152 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 日本結晶学会編(分担)、: "結晶解析ハンドブック、第2章試料結晶の作製、第5章データ解析法のうち、5.1電子密度分布の測定、5.8フーリエ解析法"共立出版(509-512)、(526-530)、(289-293). 14 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Tanaka: "Proceedings The 41st Seminar on Science and Technology "Crystallography" Electron Density in Rare Earth Complexes"Interchange Association, JAPAN. 10 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. A. Zhurova, V. V. Zhurov and K. Tanaka: "Electron Density Study of KNiFィイD23ィエD2 by the Vacuum-Camera Imaging Plate Method"Acta Crystallographica. B55. 917-922 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Ivanov, E. A. Zhurova, V. V. Zhurov, K. Tanaka and V. Tsirelson: "Electron Density and Electrostatic Potential of KNiFィイD23ィエD2 : Multiple, Orbital and Topological Analysis of Vacuum-Camera-Imaging Plate and Four-Circle Diffractometer Data"Acta Crystallographica. B55. 923-930 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] V. Tsirelson, Y. Ivanov, E. Zhurova, V. Zhurov and K. Tanaka: "Electron Density of KNiFィイD23ィエD2 : Analysis of the Atomic Interaction"Acta Crystallographica. B56. 197-203

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Toda, H. Miyamoto, K. Kanemoto, K. Tanaka, Y. Takahashi and Y. Takenaka: "Enantioselective Photocyclization of N-Alkylflan-2-carboxyanilides to trans-Dihydrofuran Derivatives in Inclusion Crystals with Optically Active Host Compounds Derived from Tarticle Acid"J. Org. Chem.. 64. 2096-2102 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Noda, K. Ohshima, H. Toraya, K. Tanaka, H. Terauchi, H. Maeda and H. Konishi: "Construction and Preliminary Test of 7-axes- diffractometer for structure analysis beamline in Spring-8"J. Synchrotron Rad.. 5. 485-487 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kiyoaki Tanaka, Yoshio Kato & Yoshichika Onuki: "4F-Electron Density Distribution in Crystals of CeBィイD26ィエD2 at 165K and its Analysis based on the Crystal Field Theory"Acta Crystallogr.. B53. 143-152 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E.A.Zhurova: "Electron Density Study of KNiF_3 by the Vacuum-Camera Imaging Plate Method"Acta Crystallographica. B55,. 917-922 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Ivanov: "Electron Density and Electrostatic Potential of KNiF_3 : Multipole Orbital and Topological Analysis of Vacuum-Camera-Imaging Plate and Four-Circle Diffractometer Data"Acta Crystallographica. B55,. 923-930 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] V.G.Tsirelson: "Electron Density of KNiF_3 : Analysis of the Atomic Interactions"Acta Crystallographica. B56(印刷中). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] E.A.ZHURUVA: "Electron Density Study of KNiF_3 crystals by Vocuum Camera Imaging Plate Method" Acta Crystallogr.B. (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Noda: "Construction and Prelimlnary Test of 7-ases diffractomeler for structure Analysis Beamline in Spring-8" J.Synchrotron Rad.5. 485-487 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.TANAKA, Y.KATO & Y.ONUKI: "4f-Electron Density Distribution in Crystals of CeB_6 at 165K and its Analysis based on the Crystal Field Theory." Acta Crystallogr.,. B53. 143-152 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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