| 研究課題/領域番号 |
21K04633
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分26010:金属材料物性関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
津田 俊輔 国立研究開発法人物質・材料研究機構, マテリアル基盤研究センター, 主任研究員 (80422442)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 光電子分光 / 擬ギャップ / 準結晶・近似結晶 / 電子状態 / ハイパーマテリアル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
規則性はあるが周期性を持たないという特殊な結晶構造を持つ準結晶は、近年様々な物性を示す物質が合成できるようになってきた。この特殊な結晶相が安定化する仕組みとして、フェルミ準位近傍に擬ギャップを開くことで相を安定させていると考えられてきているが、それを系統的・定量的に評価した例はこれまで少なかった。そこで本研究では準結晶・近似結晶の擬ギャップを、分光的手法を用いて準結晶・近似結晶の擬ギャップを系統的かつ定量的に評価し、材料設計の指針を得る。
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| 研究成果の概要 |
準結晶は規則性を持つが周期性を持たないという特殊な結晶構造を持つ。この特殊な結晶相がなぜ安定化する仕組みとして、フェルミ準位近傍に擬ギャップを開くことで相を安定させていると考えられてきている。そこで本研究では擬ギャップを、直接観測できる手段である光電子分光測定から材料設計の指針を得ることを目的に研究を行った。
2種類のエネルギースケールの擬ギャップを見出した。フォノン起源と電子状態そのものの起源の可能性があり、その区別するためには（擬）バンド構造を直接観測することが必要であることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
準結晶・近似結晶で擬ギャップが開くことは以前から議論されてきている。しかし系統的・定量的な議論はされてこなかった。本研究はその端緒となったと考えている。特に擬ギャップを定量的に評価するための指針を整理したことで、他のマクロ物性（比熱や電気伝導）との比較が容易になったと考えている。
今後さらに多くの系で準結晶・近似結晶で擬ギャップの評価を行い、熱電特性や磁性といった有用な物性との対応がつけば、材料としての新しい分野が拓けることが期待できる。
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