液体カルコゲンにおける空隙(void)とメゾスケール構造

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20540366
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 新潟大学
• 研究代表者: 丸山 健二 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (40240767)
• 研究分担者: 大鳥 範和 新潟大学, 自然科学系, 教授 (20272859)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: X線回折 / 液体カルコゲン / 液体構造解析 / 中距離構造

研究概要

液体セレンおよび液体セレン-テルル混合系は温度・組成変化によって半導体-金属転移を生じる。この転移の機構を構造の観点から明らかにするためにSPring8の高温高圧ビームラインBL28B2を用いてX線散乱測定をおこなった。中距離に及ぶ構造解析を行うために散乱データをもとに逆モンテカルロ法とDelaunay分割法により液体中の空隙構造解析を行う方法を開発した。この結果カルコゲンがラセン鎖からジグザグ鎖や環へ構造を変化させながら転移が生じることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Unified Effect of Hydrophobic Hydration on the Dynamics and the Structure of Water Molecules in Lower Alcohol Aqueous Solutions (2011)
  • 著者名/発表者名: Masaru Nakada, Kenii Maruyama, Osamu Yamamuro, Tatsuya Kikuchi, Masa-katsu Misawa
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 80 ページ: 044604-1～6
• [雑誌論文] Packing structure of chains and rings in an expanded liquid Se80Te20 mixture near the semiconductor to metal transition (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Maruyama, Hirohisa Endo, Hideoki Hoshino, Yukio Kajihara, Masaru Nakada, Satoshi Sato
  • 雑誌名: J.Phys.: Condens.Matte 22 ページ: 455103
• [雑誌論文] Quasielastic neutron scattering investigation of motion of water molecules in n-propyl alcohol-water mixture (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaru Nakada, Kenji Maruyama, Osamu Yamamuro, Masakatsu Misawa
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 130 ページ: 074503
• [雑誌論文] Void structure and intermediate-range fluctuations in the metal-nonmetal transition range in expanded liquid Hg (2009)
  • 著者名/発表者名: Kenji Maruyama, Hirohisa Endo, Hideoki Hoshino, Friedrich Hensel
  • 雑誌名: Phys.Rev. B80 ページ: 014201
• [雑誌論文] Icosahedral ordering in liquid iron studied via x-ray scattering and Monte Carlo simulations (2009)
  • 著者名/発表者名: Masanori Inui, Kenji Maruyama, Yukio Kajihara, Masaru Nakada
  • 雑誌名: Phys.Rev. B80 ページ: 180201
• [雑誌論文] Thermal conductivity of molten alkali halides : Temperature and density depen-dence (2009)
  • 著者名/発表者名: Ohtori, Norikazu; Oono, Takuya; Takase, Keiichi.
  • 雑誌名: J.Chem.Phys. 130 ページ: 044505/1-5
• [雑誌論文] Void distributions in liquid BiBr3 (2008)
  • 著者名/発表者名: K Maruyama, H Endo, H Hoshino, Y Kawakita, S Kohara, M Itou
  • 雑誌名: J.Phys.: Conf.Ser. 98 ページ: 012019-1-4
• [学会発表] 液体Seにおける半導体-金属転移-鎖とvoid分布に現れる濃度ゆらぎ- (2011)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第66回年次大会
  • 発表場所: 新潟大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Void Analysis Of The Structural Change Near The Metal-Nonmetal Transition In Expanded Liquid Hg (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Maruyama, 他
  • 学会等名: The 14th International Conference on Liq-uid and Amorphous Metals
  • 発表場所: ローマ大学(イタリヤ)
  • 年月日: 20100712-20100716
• [学会発表] 液体Seにおける半導体-金属転移と体積収縮を伴う構造変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会平成22年度秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] Local- and interme-diate range atomic ordering in the amorphous phase change material Ge_2Sb_2Te_5 from anomalous x-ray scatter-ing (2010)
  • 著者名/発表者名: W.-C.Pilgrim, 他
  • 学会等名: The 14th International Conference on Liq-uid and Amorphous Metals
  • 発表場所: ローマ大学(イタリヤ)
  • 年月日: 2010-07-15
• [学会発表] CHAIN GEOMETRIES IN EXPANDED LIQUID SE_80 TE_20 MIXTURE NEAR THE SEMICONDUCTOR TO METAL TRANSITION (2010)
  • 著者名/発表者名: Kenji Maruyama, 他
  • 学会等名: The 14th International Conference on Liquid and Amorphous Metals
  • 発表場所: ローマ大学(イタリヤ)
  • 年月日: 2010-07-12
• [学会発表] 液体Se-Te混合系のvoid分布と鎖のトポロジーIII (2010)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-22
• [学会発表] 空隙(void)を用いた液体構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二
  • 学会等名: 日本中性子科学会第9回年会(依頼公演)
  • 発表場所: J-Parcセンター(茨城県東海村)
  • 年月日: 20091209-20091211
• [学会発表] Unified Model of the Diffusive Motion of Water Molecules in Lower Alcohol Aqueous Solutions Containing Hydrophobic Hydration (2009)
  • 著者名/発表者名: Masaru Nakada, 他
  • 学会等名: EMLG-JMLG Annual Meeting 2009(日欧液体研究グループ2009年年会)
  • 発表場所: ザルツブルグ大学(ザルツブルグ、オーストリア)
  • 年月日: 20090906-20090911
• [学会発表] 液体物質の構造モデリングとボイド解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二
  • 学会等名: KEK構造モデリング研究会
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)
  • 年月日: 20090821-20090822
• [学会発表] 液体Se-Te混合系のvoid分布と鎖のトポロジーII (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-27
• [学会発表] 液体の小角・広角散乱実験による構造解析:中・長距離構造の理解のためのRMC法の発展 (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会(シンポジウム)
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 液体Se-Te混合系のvoid分布と鎖のトポロジー (2009)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教学院
  • 年月日: 2009-03-29
• [学会発表] 液体Hg中のvoid分布と中距離のゆらぎ (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-23
• [学会発表] Local structure around void near the metal-nonmetal transition in the expanded liquid Hg (2008)
  • 著者名/発表者名: 丸山健二, 他
  • 学会等名: 7th Liquid Matter Conference
  • 発表場所: ルンド大学(ルンド)、スェーデン
  • 年月日: 2008-06-27