| 研究課題/領域番号 |
20K20363
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| 補助金の研究課題番号 |
18H05347 (2018-2019)
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 (2020)
補助金 (2018-2019) |
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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
志村 玲子 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (90420009)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
25,350千円 (直接経費: 19,500千円、間接経費: 5,850千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2018年度: 22,750千円 (直接経費: 17,500千円、間接経費: 5,250千円)
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| キーワード | 異常散乱X線 / 実験室系白色X線 / 占有率 / 結晶構造 / 隣接元素 / X線回折 / 結晶構造解析 / Cu / Zn / X線異常散乱 / 4軸回折系 / 白色X線 / エネルギー分解型検出器 / 機能性材料 / 元素置換 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、置換元素が想定した元素のサイトに入ったか、他のサイトや結晶原子配列・ドメインの隙間に入っていないかなどの結晶構造情報や、置換元素の価数や配位数などの原子の局所環境情報などの結晶情報の作製現場への迅速なフィードバックを行って、機能性材料の開発効率化と迅速化を促進することを目標に、実験室系で白色X線とエネルギー分散型検出器を用いた元素・サイト特定型結晶構造解析技術を開発する。
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| 研究成果の概要 |
通常放射光における波長選択可能なX線源を用いて行われる異常散乱X線回折（AXS-XRD）実験を実験室系の低強度の白色X線と高効率のエネルギー分散型検出器を組合せることで測定可能な手法(LAB-AXS)を構築した。この手法を用いることにより、元素サイト選択型X線回折測定が可能となった。また、AXS-XRDによる構造解析では特に隣接元素の識別に効力を発揮する。その観点から、隣席元素を組み合わせた物質の探索も行い、新物質も発見された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により従来放射光で行われてきた異常散乱X線回折測定を、実験室系で容易に行うためのシステムが実現した。放射光は測定機器がマシンタイムで分配されており、経済的・時間的制約の大きい巨大施設である。本研究でいつでもアクセスできる実験室系での測定と解析が可能となり、より頻繁で迅速な元素選択型の構造解析が可能となった。これにより、解析内容の材料作製現場へのフィードバックが効率化されるため、材料開発のスキームの改善につながる成果であると考える。
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