| 研究課題/領域番号 |
24740207
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| 研究機関 | 青山学院大学 |
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研究代表者 |
高阪 勇輔 青山学院大学, 理工学部, 研究員 (60406832)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 磁性 / 結晶成長 / X線 / 中性子回折 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、無機化合物の結晶構造のカイラリティを制御できる普遍的な不斉合成手法を開発し、無機カイ ラル磁性体の結晶構造と磁気構造のカイラリティ結合を実験的に検証することである。平成24年度は、不斉合成が可能な単結晶育成技術の確立を主に行った。
(a) 無機カイラル磁性体の大型単結晶育成
撹拌法による水溶性カイラル無機磁性体の大型結晶育成は、優先富化法と呼ばれる手法を導入して結晶化回数を増やすことで10倍の体積の単結晶試料を得ることが出来た。
不水溶性カイラル無機磁性体の結晶育成手法確立は、独自のFloating zone法による単結晶育成に取り組んだ。現在この手法は確立されていないが、あと少しで不斉合成手法として確立できる段階まで到達している。
(b) 結晶と磁性のカイラリティ結合の検証
磁場中偏極中性子回折測定を実施し、無機カイラル磁性体MnSiが磁場下でカイラルソリトン格子を形成することを初めて実験的に示した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在、研究は当初の予定から大きく外れることなく順調に進展していると考えている。以下に現在の進捗状況を記す。
(a) 水溶性カイラル無機磁性体の単結晶育成
撹拌法による水溶性カイラル無機磁性体の大型結晶育成は、優先富化法と呼ばれる手法を導入して結晶化回数を増やすことで10倍の体積の単結晶試料を得ることが出来た。この成果を元に小重力による大型単結晶育成手法確立を現在目指している。
(b) 不水溶性カイラル無機磁性体の単結晶育成
不水溶性カイラル無機磁性体の結晶育成手法確立は、独自のFloating zone法による単結晶育成を行っている。現時点でこの手法は確立には至っていないが、あと少しで結晶構造のカイラリティ制御が可能な段階まで到達している。
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| 今後の研究の推進方策 |
室温での撹拌法をより発展させるために、小重力または印加磁場中による結晶育成手法の開発を目指す。特に後者については、重力を相殺する強磁場下で結晶育成を行うことで地球上でも擬似的に小重力が実現できる。また、不水溶性カイラル無機磁性体の単結晶育成については引き続きFloating zone法による手法確立を目指す。
また、平成24年度から引き続き偏極中性子回折測定を行う。平成24年度は左手系の結晶構造を有するMnSiで左巻きのカイラルソリトン格子形成を観測した。平成25年度は、右手系のMnSiで同様の測定を実施する。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
結晶育成のためには大量の粉末試料が必要であるため、試料合成必要な試薬及び電気炉の稼働に必要な部品購入を主に割り当てる。また、中性子回折測定は茨城県東海村にあるJ-PARCで実施するため、出張で必要な旅費・購入費を計上する。
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