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ソフトクリスタルの放射光その場構造観測

公募研究

研究領域ソフトクリスタル:高秩序で柔軟な応答系の学理と光機能
研究課題/領域番号 18H04499
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
研究機関筑波大学

研究代表者

西堀 英治  筑波大学, 数理物質系, 教授 (10293672)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードその場観察 / 放射光 / 粉末X線回折 / 単結晶X線回折 / 放射光X線回折 / 粉末 / 単結晶 / ベイポクロミズム
研究実績の概要

本研究では、溶媒蒸気にさらすなどの微弱な外部刺激によって発光特性などの性質を示す”ソフトクリスタル”と呼ばれる物質群の外部刺激に伴う原子配列レベルの構造変化をSPring-8を用いた放射光X線回折により明らかにすることを目的として、溶媒吸着のオフラインその場観察システムを立ち上げ、放射光を用いた溶媒蒸気下X線回折実験を10種類以上のサンプルについて溶媒を変化させて行うことに成功した。初期段階では、実際の放射光実験で溶媒の蒸気圧の不安定性からの溶媒の液化などいくつかの困難が見られたが、オフライン装置を立ち上げることで、実験条件を放射光実験前に精査し、多くの実験を成功に導くことができた。また、こうした研究を進めることで、溶媒吸着途中の、吸着前、吸着後とは全く異なる結晶相の存在の検出や、さらには、単結晶試料を用いた溶媒吸着実験の試みの部分的な成功など、当初は予測しなかった幅広い研究の展開に成功している。これらの成功を支えるのは、本研究が1年過ぎたところで採択されたSPring-8の粉末X線回折ビームラインのパートナー課題と単結晶X線回折ビームラインの長期利用課題である。これに、10を超える領域内の研究グループとの共同研究が加わることで独創的かつ新規な研究を複数推進することに成功した。これら以外にも、応力発光体の研究や薄膜の小角散乱など幅広い研究を実施することができ、領域全体の研究にも寄与できたと考えられる。さらに、現在でも新しいボールミルを利用した粉砕中のその場観察装置の開発を進めており、今後も関連研究の推進に期待が持てる成果が得られた。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [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 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bpytrisalen/Bpytrisaloph: A Triangular Platform That Spatially Arranges Different Multiple Labile Coordination Sites2019

    • 著者名/発表者名
      NAKAMURA, Takashi; KAWASHIMA, Yuto; NISHIBORI, Eiji; NABESHIMA, Tatsuya
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 58 号: 12 ページ: 7863-7872

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.9b00549

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [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
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Porous Molecular Conductor: Electrochemical Fabrication of Through-Space Conduction Pathways among Linear Coordination Polymers2019

    • 著者名/発表者名
      Qu Liyuan、Iguchi Hiroaki、Takaishi Shinya、Habib Faiza、Leong Chanel F.、D’Alessandro Deanna M.、Yoshida Takefumi、Abe Hitoshi、Nishibori Eiji、Yamashita Masahiro
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 141 号: 17 ページ: 6802-6806

    • DOI

      10.1021/jacs.9b01717

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effects of Substituents on the Blue Luminescence of Disilane-Linked Donor-Acceptor-Donor Triads2019

    • 著者名/発表者名
      Usuki Tsukasa、Omoto Kenichiro、Shimada Masaki、Yamanoi Yoshinori、Kasai Hidetaka、Nishibori Eiji、Nishihara Hiroshi
    • 雑誌名

      Molecules

      巻: 24 号: 3 ページ: 521-521

    • DOI

      10.3390/molecules24030521

    • NAID

      120007128246

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
    • 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 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] In-situ SR diffraction study of hydrothermal nano-particle synthesis2019

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nishibori
    • 学会等名
      Joint Symposium onNanomaterials for Energy Applications, (University of Duisburg-Essen, Germany, November 4-5, 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The metallic bond in Aluminium: Quantum Crystallography2019

    • 著者名/発表者名
      Rumpa Pal
    • 学会等名
      16th Conference of the Asian Crystallographic Association(ASCA 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 先端高エネルギー光を利用した精密電子分布計測の現状2019

    • 著者名/発表者名
      西堀英治
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会 分科企画シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Charge density study on simple inorganics from synchrotron X‐ray powder diffraction to reveal weak interaction of materials.2019

    • 著者名/発表者名
      Eiji Nishibori
    • 学会等名
      The International Charge Density Meeting (ICDM)2019, (Georg-August-Universit Gottingen, Germany, July 21-26)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-01-27  

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