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非弾性X線散乱の精密化による低密度極限金属の電子状態観測

研究課題

研究課題/領域番号 15K05209
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関京都大学

研究代表者

松田 和博  京都大学, 理学研究科, 准教授 (50362447)

研究協力者 平岡 望  台湾NSRRC, SPring-8 Office, Assistant Scientist (30795779)
萩谷 透  京都大学, 理学研究科
乾 雅祝  広島大学, 総合科学研究科, 教授 (40213136)
梶原 行夫  広島大学, 総合科学研究科, 助教 (20402654)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード液体金属 / 非弾性散乱 / 電子状態
研究成果の概要

液体金属中の価電子ダイナミクスを明らかにするため、非弾性X線散乱測定を用いて、アルカリ金属液体中のプラズモン挙動を調べた。流体密度低下に伴い励起エネルギーは低下し、電子ガスモデル予測と符合したが、実験的に観測された励起エネルギーは、高密度側で低い値を示した。この差は、電子-イオン相互作用を通じ、イオン系の構造が与える影響によるものであることが判明した。溶融状態でも、電子集団運動に対してイオン系の構造が重要な役割を担うことが示された。さらに、液体金属中の価電子状態に関する知見を得るため、非弾性X線散乱手法を精密化し、散乱スペクトルから実空間・実時間における電子応答関数を構成する試みを実施した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] NSRRC(台湾)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] NSRRC, Hsinchu, Taiwan(台湾)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] X-ray Compton Scattering Study of Liquid Germanium and Tin2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kimura, Kazuhiro Matsuda, Takena Nagao, Toru Hagiya, Yukio Kajihara, Masanori Inui, Jumpei Nakamura, Ayano Chiba, Kouichi Hayashi, Masayoshi Itou, and Yoshiharu Sakurai
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 86 号: 12 ページ: 124703-124703

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.124703

    • NAID

      210000134625

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dispersion relations of the acoustic modes in divalent liquid metals2017

    • 著者名/発表者名
      Inui Masanori、Kajihara Yukio、Kimura Koji、Matsuda Kazuhiro、Miyatake Tetsu、Chiba Ayano、Hosokawa Shinya、Tsutsui Satoshi、Baron Alfred Q. R.
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conf.

      巻: 151 ページ: 06002-06002

    • DOI

      10.1051/epjconf/201715106002

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Inelastic x-ray scattering measurements of liquid water-glycerol mixtures2017

    • 著者名/発表者名
      Kajihara Yukio、Shibata Nanako、Inui Masanori、Matsuda Kazuhiro、Tsutsui Satoshi
    • 雑誌名

      EPJ Web of Conf.

      巻: 151 ページ: 06003-06003

    • DOI

      10.1051/epjconf/201715106003

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge inhomogeneity in an expanded fluid metal: X-ray Compton scattering observation2017

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, K. Kimura, T. Nagao, T. Hagiya, Y. Kajihara, M. Inui, K. Tamura, M. Katoh, M. Itou, N. Hiraoka and Y. Sakurai
    • 雑誌名

      Europhysics Letters

      巻: 117 号: 1 ページ: 17004-17004

    • DOI

      10.1209/0295-5075/117/17004

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phonon excitations in Pd40Ni40P20 bulk metallic glass by inelastic x-ray scattering2017

    • 著者名/発表者名
      S. Hosokawa, M. Inui, Y. Kajihara, T. Ichitsubo, K. Matsuda, H. Kato, A. Chiba, K. Kimura, K. Kamimura, S. Tsutsui, H. Uchiyama, and A. Q. R. Baron
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 879 ページ: 767-772

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.879.767

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Critical Indices ν and γ Experimentally Obtained at the Liquid–Vapor Critical Point in Fluid Hg2016

    • 著者名/発表者名
      Masanori Inui, Yukio Kajihara, Koji Ohara, Kazuhiro Matsuda, Daisuke Ishikawa, and Shinya Hosokawa
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 85 号: 3 ページ: 035001-035001

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.035001

    • NAID

      210000133885

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inelastic X-ray Scattering Study on Plasmon Dispersion in Liquid Cs2015

    • 著者名/発表者名
      Koji Kimura, Kazuhiro Matsuda, Nozomu Hiraoka, Yukio Kajihara, Tetsu Miyatake, Yotaro Ishiguro, Toru Hagiya, Masanori Inui, and Makoto Yao
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Jpn.

      巻: 84 号: 8 ページ: 084701-084701

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.084701

    • NAID

      210000133641

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] X-ray Compton scattering experiments for fluid alkali metals at high temperatures and pressures2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, T. Fukumaru, K. Kimura, K. Tamura, M. Katoh, Y. Kajihara, M. Inui, M. Yao, M. Itou, and Y. Sakurai
    • 雑誌名

      AIP Conf. Proc.

      巻: 1673 ページ: 020004-020004

    • DOI

      10.1063/1.4928258

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液体アルカリ金属における電子密度応答の時空間マッピング2018

    • 著者名/発表者名
      萩谷透, 渡部真弓, 櫻澤智大, 横野直道, 松田和博, 平岡望, 乾雅祝, 梶原行夫, 木村耕治
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 非弾性X線散乱実験を用いた液体Naにおける電子密度応答の時空間マッピング2018

    • 著者名/発表者名
      萩谷透, 渡部真弓, 櫻澤智大, 横野直道, 松田和博, 平岡望, 乾雅祝, 梶原行夫, 木村耕治
    • 学会等名
      第31回日本放射光学会年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] アルカリ金属液体のX線コンプトン散乱測定2017

    • 著者名/発表者名
      林浩之、萩谷透、松田和博、梶原行夫、乾雅祝、千葉文野、伊藤真義、櫻井吉晴
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学、大阪
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 非弾性X線散乱実験によるアルカリ金属液体のプラズモン観測2017

    • 著者名/発表者名
      萩谷透、林浩之、松田和博、木村耕治、梶原行夫、乾雅祝、平岡望
    • 学会等名
      第30回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      神戸芸術センター、神戸
    • 年月日
      2017-01-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体金属における電子密度応答の時空間マッピング2017

    • 著者名/発表者名
      萩谷透, 渡部真弓, 櫻澤智弘, 横野直道, 仁王頭明伸, 松田和博, 平岡望, 梶原行夫, 乾雅祝, 木村耕治
    • 学会等名
      日本物理学会 秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 放射光を用いた金属流体のコンプトン散乱2017

    • 著者名/発表者名
      松田和博
    • 学会等名
      SPRUC 運動量空間におけるスピン・電子密度科学研究会
    • 発表場所
      神戸芸術センター、神戸
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温領域における液体Rbのプラズモン測定III2016

    • 著者名/発表者名
      萩谷透、林浩之、松田和博、木村耕治、梶原行夫、乾雅祝、平岡望
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Inelastic x-ray scattering study on the electronic state in fluid alkali metals2016

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda
    • 学会等名
      The 16th international conference on liquid and amorphous metals
    • 発表場所
      Bonn-Bad Godesberg, Germany
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inelastic X-ray Scattering Measurements of Plasmons in Expanded Liquid Alkali Metals2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hagiya, K. Matsuda, N. Hiraoka, K. Kimura, H. Hayashi, M. Inui, Y. Kajihara, and M. Yao
    • 学会等名
      The 16th international conference on liquid and amorphous metals
    • 発表場所
      Bonn-Bad Godesberg, Germany
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液体カリウムにおける プラズモン観測2016

    • 著者名/発表者名
      萩谷透,松田和博,平岡望,林浩之,木村耕治,乾雅祝,梶原行夫,八尾誠
    • 学会等名
      日本物理学会 第 71 回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学,仙台
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 液体カリウムの X 線 コンプトン散乱測定2016

    • 著者名/発表者名
      林浩之,松田和博,萩谷透,梶原行夫,乾雅祝,八尾誠,伊藤真義,櫻井吉晴
    • 学会等名
      日本物理学会 第 71 回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学,仙台
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Observation of plasmons in liquid Rb at elevated temperatures2015

    • 著者名/発表者名
      T. Hagiya, K. Matsuda, K. Kimura, N. Hiraoka, H. Hayashi, Y. Kajihara, M. Inui and M. Yao
    • 学会等名
      The 9th international conference on inelastic X-ray scattering
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] X-ray Compton scattering measurements of fluid rubidium2015

    • 著者名/発表者名
      K. Matsuda, T. Fukumaru, K. Kimura, T. Hagiya, Y. Kajihara, M. Inui, K. Tamura, M. Yao, M. Itou and Y. Sakurai
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Inelastic X-ray Scattering
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2015-11-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非弾性 X 線散 乱による流体ルビジウムのプラズモン測定2015

    • 著者名/発表者名
      松田 和博、萩谷 透、平岡 望、木村 耕治、林 浩之、乾 雅祝、梶原 行夫、八尾 誠
    • 学会等名
      第 56 回高圧討論会
    • 発表場所
      JMS アステールプラザ、広島
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 高温領域における液体 Rb のプラズモン測定 II2015

    • 著者名/発表者名
      萩谷透,木村耕治,松田和博,平岡望,林浩之,梶原行夫,乾雅祝,八尾誠
    • 学会等名
      日本物理学会 2015 年秋季大会
    • 発表場所
      関西大学,大阪
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] X 線非弾性散乱によるルビジウムのプラズモン測定2015

    • 著者名/発表者名
      松田 和博
    • 学会等名
      SPRUC (SPring-8 ユーザー協同体) 高圧物質科学研究会・地球惑星科学研究会・機能性材料ナノスケール 原子相関研究会 合同研究会
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス、福岡
    • 年月日
      2015-09-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Advanced Applications of Supercritical Fluids in Energy Systems (Chap. 4, "X-Ray Scattering Studies of Expanded Fluid Metals")2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Matsuda and Masanori Inui
    • 総ページ数
      33
    • 出版者
      IGI global
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-18  

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