MEMによるフラーレン化合物の電子密度レベルでの構造研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11165226
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 高田 昌樹 名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60197100)
• 研究分担者: 西堀 英治 名古屋大学, 工学研究科, 助手 (10293672) ; 坂田 誠 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40135306)
• キーワード: MEM / フラーレン / 電子密度 / 金属内包フラーレン / X線結晶構造解析 / 粉末回折 / 放射光

研究概要

本研究により、世界ではじめて、金属原子であるScを3個内包したと思われている金属内包フラーレンの構造決定に成功した。これまで、3個原子を内包するフラーレンの安定構造については、理論計算によっても、予測不可能であった。しかし、本研究により、3個の金属原子が、単にフラーレンケージの中で安定位置に存在するのではなく、クラスターを形成しているということが、新事実として明らかになった。このことは、複数の原子を内包するフラーレンの研究の新しい方向付けとなる。この研究成果は、アメリカの物理学会誌、Physical Review Lettersに掲載された。その他、C_<70>分子をべースとするフラーレン化合物についても構造研究を行っている。これらについては、来年度中には研究成果を発表できる状況にある。
また、本研究のテーマの一つである、解析の方法論については、今話題となっている巨大磁気抵抗効果を示すマンガン酸化物の軌道整列の直接観察に成功し、フラーレン化合物においてもその存在が指摘され始めている軌道整列の研究に、本研究で用いているMEM/Rietveld法が有効であることを示すこととなった。この研究成果は日本物理学会欧文誌のLettersに掲載された。

研究成果

• [文献書誌] E. Nishibori, D. Saso, M. Takata, M. Sakata and M. Imai: "Charge Densities of Chemical Bonding of CaSi_2"Jap. J. Appl. Phys.. 38. 504-507 (1999)
• [文献書誌] K. Hasegawa, E. Nishibori, M. Takata, M. Sakata and others: "A Synchrotron Powder Diffraction Study of Na-LTA"Jap. J. Appl. Phys.. 38. 65-68 (1999)
• [文献書誌] Y. Kubota, M. Takata, M. Sakata, T. Ohba, K. Kifune and T. Tadaki: "A Charge Density Study of MgCu_2 and MgZn_2 by the Maximum Entropy Method"Jap. J. Appl. Phys.. 38. 456-459 (1999)
• [文献書誌] M. Takata, E. Nishibori, M. Sakata, M. Inakuma and others: "Triangle Scandium Cluster Imprisoned in a Fullerene Cage"Phys. Rev. Lett.. 83. 2214-2217 (1999)
• [文献書誌] M. Takata, E. Nishibori, K. Kato, M. Sakata, Y. Moritomo: "Direct Observation of Orbital Order in Manganites by MEM Charge Density Study"J. of Phys. Soc. Jpn. Letters.. 68. 2190-2193 (1999)
• [文献書誌] T. Nakata, M. Takata, E. Nishibori, N. Machida and others: "Peculiar Covalent Bonds in α-Rombohedral Boron"Phys. Rev. Lett.. 82. 4452-4455 (1999)