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実験電子密度による層状遷移金属ダイカルコゲナイドの層間相互作用の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K14136
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分30010:結晶工学関連
研究機関筑波大学

研究代表者

笠井 秀隆  筑波大学, 数理物質系, 助教 (80634807)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード放射光X線回折 / 層状物質 / 電子密度 / 原子配列 / 放射光その場観察 / ファンデルワールス力
研究成果の概要

放射光X線回折を用いて、層状物質やその他の無機物質の原子配列や電子密度分布の観測に挑戦した。層状遷移金属ダイカルコゲナイドや層状構造をもつ熱電材料の電子密度分布の観測について研究期間内に成果発表できなかったが、単体金属の電子密度分布を精密に観測し成果発表できた。加えて、約2%の格子定数変化で電気伝導度が大きく変化する層状物質の詳細な原子配列を観測した。さらに、今後の層状物質の構造研究にも応用できる水熱合成の放射光その場観察装置を開発した。開発した装置を用いて、ナノ粒子合成中の原子配列の変化を追跡することができた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

放射光X線回折を用いて、物質の機能の起源を理解するために不可欠な原子配列と電子密度分布を精密に観測した。この成果によって、無機物質とくに層状物質の機能の理解へ向けた知見を増やすことができた。加えて、水熱合成中のナノ粒子の原子配列の変化を追跡するその場観察装置を開発した。開発した装置によって、粒子成長の観測から層状構造の研究を発展できる。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019 2018 その他

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

  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Ion Product Scale for Phase and Size Selective Crystal Growth of Zirconia Nanoparticles2020

    • 著者名/発表者名
      Fujita Tomoki、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 20 号: 8 ページ: 5589-5595

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.0c00765

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Increased electrical conduction with high hole mobility in anti-ThCr2Si2-type La2O2Bi via oxygen intercalation adjacent to Bi square net2020

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Kota、Kawasoko Hideyuki、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji、Fukumura Tomoteru
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 116 号: 19 ページ: 191901-191901

    • DOI

      10.1063/5.0005300

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aspherical and covalent bonding character of d electrons of molybdenum from synchrotron x-ray diffraction2019

    • 著者名/発表者名
      Sasaki Tomoaki、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Physics Communications

      巻: 3 号: 9 ページ: 095009-095009

    • DOI

      10.1088/2399-6528/ab41c9

    • NAID

      120007133089

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Low-Temperature Structural Phase Transitions in Thermoelectric Tetrahedrite, Cu12Sb4S13, and Tennantite, Cu12As4S132019

    • 著者名/発表者名
      Hathwar Venkatesha R.、Nakamura Atsushi、Kasai Hidetaka、Suekuni Koichiro、Tanaka Hiromi I.、Takabatake Toshiro、Iversen Bo B.、Nishibori Eiji
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 19 号: 7 ページ: 3979-3988

    • DOI

      10.1021/acs.cgd.9b00385

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrothermal reactor for in-situ synchrotron radiation powder diffraction at SPring-8 BL02B2 for quantitative design for nanoparticle2019

    • 著者名/発表者名
      Fujita Tomoki、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji
    • 雑誌名

      The Journal of Supercritical Fluids

      巻: 147 ページ: 172-178

    • DOI

      10.1016/j.supflu.2018.10.016

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 放射光X線回折による層状物質TiS2の層間相互作用の研究2020

    • 著者名/発表者名
      笠井秀隆, 西堀英治, Bo B. Iversen
    • 学会等名
      第33回日本放射光学会年会・放射光科学合同シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] X-ray charge density study of chemical bonding in ZnSb2018

    • 著者名/発表者名
      Hidetaka Kasai, Jiawei Zhang, Kasper Tolborg, Anders B. Blichfeld, Mattia Sist, Venkatesha R. Hathwar, Jacob Overgaard, Eiji Nishibori, Bo B. Iversen
    • 学会等名
      SAGAMORE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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