非晶質等新素材の動的構造と局所構造の研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11211202
• 研究種目: 特定領域研究(B)
• 研究機関: 高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 新井 正敏 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (30175955)
• 研究分担者: 飯野 隆 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (10301722) ; 大友 季哉 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (90270397) ; 古坂 道弘 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (60156966) ; 大隈 一政 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (70011715) ; 武藤 豪 高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 助手 (90249904)
• キーワード: パルス中性子 / 非晶質・ガラス / 局所構造 / ダイナミクス / 動的構造 / MAPS / 日英協力

研究概要

長距離秩序を持たない非晶質・ガラス(金属、半導体、高分子ガラス等からなる物質群)が、比熱やガラス転移等の普遍的熱物性を有することが知られてから久しいが、近年世界的にもその発現機構を理解しようとする研究が盛んになされてる。本研究では、非晶質・ガラスの動的構造因子の測定を行い、これを結晶相のものと比較することによりその普遍的熱物性や励起状態を研究し、新機能の本質を解明する事を目的とする。本研究においては、非晶質・ガラスと結晶相、異方的励起状態等の研究のためMAPSを使用する。
平成11年度は、当初計画通りMAPS分光器の試験運転を開始し、機器の設置については予定通り終了した。とくに、設置した600本の位置敏感型検出器の設置、電気ノイズの除去、位置精度の検証および検出器周辺の中性子遮蔽の改善等を行った。また、膨大な検出器画素(ピクセル)からの微弱な信号を迅速に集積し、解析するためのデータ集積・解析系の整備を同時に行っている。この整備は、中性子散乱における新しい実験技術開発を伴っており、MAPS分光器の根幹をなすものである。すなわち、MAPS分光器設置における最も困難かつ重要な段階に達していることになる。データ集積・開発系がどのようなシステムになるかが、本研究の成否を左右するため、斬新なアイディアを慎重に組み入れつつ開発を行っており、若干の遅れを生じつつも着実に進展している。
今後、MAPS分光器の中性子非弾性散乱分光器としての設計性能を達成し、試料を用いた試験的実験を行って最終的な調整を行った上で、本研究目的を遂行するため本実験を行う予定である。

研究成果

• [文献書誌] M Arai: "Incommensurate Spin Dynamics of Underdoped Superconductor YBa2Cu306.7"Phys Rev Lett. 83. 608-611 (1999)
• [文献書誌] M Arai: "Incommensurate Spin Dynamics of Superconductor YBa2Cu306+x"Institute of Physics Conference Proceedings. 172-175 (1999)
• [文献書誌] T Nishijima: "Incommensurate spin dynamics of high-Tc superconductor YBa2Cu307-d"J Phys Chem Solids. 60. 1091-1094 (1999)
• [文献書誌] M Arai: "Observation of the Crossover to Strong Scattering of Acoustic Phonons in Densified Silica"Phys Rev Lett. 83. 1355-1358 (1999)
• [文献書誌] M Arai: "Novel existence of collective propagating mode and strongly localized mode in vitreous silica"Physica B. 263-264. 268-272 (1999)
• [文献書誌] M Arai: "Novel dynamics of vitreous silica and metallic glass"Philosophical Magazine B. 79. 1733-1739 (1999)
• [文献書誌] Y Inamura: "Peculiar suppression of the specific heat and boson peak intensity of densified SiO2 glass"Physica B. 263-264. 299-302 (1999)
• [文献書誌] M Arai: "The structure and dynamics of hard carbon formed from C60 fullerene"Physica B. 263-264. 632-635 (1999)
• [文献書誌] M Kataoka: "Low energy dynamics of globular proteins studied by inelastic neutron scattering"J Phys Chem Solid. 60. 1285-1289 (1999)
• [文献書誌] T Yamaguchi: "Observation of chloride-ion hydration in high-temperature liquid and super-critical water by spherical harmonic expansion analysis"J Chem Phys. 110. 3529-3535 (1999)