自己組織化分子のスローダイナミクスが生み出す無機柔粘性結晶の開拓

通过自组装分子的缓慢动力学开发无机塑料晶体

• 批准号: 20H02604
• 负责人: 片山 尚幸
• 金额: $ 11.56万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2023-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02604/
• 关键词: 量体化; 短距離秩序; ダイナミクス; 局所構造解析; 放射光X線; 柔粘性結晶; 放射光X線回折; 局所揺らぎ; 自己組織化; 格子ダイナミクス; 強相関電子

無機柔粘性結晶としての性質を示す新たな候補材料開発において大きな進展があった。スピネル化合物のLiRh2O4に着目し、放射光X線と中性子を相補的に用いた回折実験を行った。この物質は、約220 KでBand Jahn-Teller転移を示し、構造が立方晶から正方晶に変化した後、170 Kで金属絶縁体転移を示し、低温相は直方晶となることが報告されている。低温相においては電荷秩序を伴う量体化が期待され、中間温度相と高温相において柔粘性結晶的な格子ダイナミクスが期待される。我々は、放射光X線回折による平均構造解析と局所構造解析、中性子PDFによる局所構造解析を行い、得られたデータを対称性の議論をもとに整理することで、低温相における電荷秩序・量体化パターンが、有名なマグネタイトのVerwey転移を説明するために理論予想された「Anderson条件」と全く同じパターンを実現していることを明らかにした。また、この低温相の構造をベースとした放射光X線PDF解析により、中間温度相と高温相において無機柔粘性結晶を示唆すると思われる格子の低対称化が現れていることを明らかにした。以上の結果は、申請者を責任著者としてPhysical Review Bにletterとして掲載された。他にも本年度の活動の成果として、RuPやLiVSe2など、新たな候補物質を対象とした放射光X線構造研究が順調であり、柔粘性結晶候補物質となりうると期待している。以上のように、候補物質開拓には大きな成果が得られており、最終年度に向けて順調に研究が進められている。

The properties of inorganic soft crystals show great progress in the development of new candidate materials. LiRh2O4 is a compound that radiates light and complements light. This material shows the Band Jahn-Teller transition at about 220 K, the structure changes from cubic crystal to square crystal, the metal dielectric transition at 170 K, and the low temperature phase changes from square crystal to square crystal. Low temperature phase and high temperature phase are expected to be characterized by charge order and crystallization, and intermediate temperature phase and high temperature phase are expected to be characterized by soft viscous crystallization. The average structure analysis of radiation X-ray reflection and the structure analysis of radiation X-ray reflection are carried out, and the charge order of radiation X-ray reflection and radiation X-ray reflection and radiation X-ray reflection are carried out. The structure of the low temperature phase and the high temperature phase are analyzed by X-ray PDF. The above results are reported by the responsible person in Physical Review B. The results of this year's activities are expected to be as follows: RuP, LiVSe2, new candidate substances, radiation X-ray structural research, and soft viscous crystal candidate substances. The above mentioned candidate materials are developed in large quantities, and the research in the final year is carried out in sequence.

项目成果

放射光X線回折による直線型三量体を持つTaTe2の局所構造解析

同步辐射 X 射线衍射分析线性三聚体 TaTe2 的局部结构

• 发表时间: 2022
• 作者: 松田悠大;小島慶太;片山尚幸;澤博
• 通讯作者: 澤博

混合原子価スピネル酸化物LiRh2O4の低温相構造解析

混合价尖晶石氧化物LiRh2O4的低温相结构分析

• 发表时间: 2020
• 作者: 塩見学;小島慶太;前田秦;片山尚幸;岡本佳比古;澤博
• 通讯作者: 澤博

放射光X線回折を用いた3d軌道状態の直接観測

使用同步加速器辐射 X 射线衍射直接观察 3D 轨道状态

• 发表时间: 2020
• 作者: 鬼頭俊介;萬條太駿;片山尚幸;獅子堂達也;有馬孝尚;田口康二郎;十倉好紀;杉本邦久;澤博
• 通讯作者: 澤博

放射光X線非弾性散乱を用いたFeV2O4の特異なフォノン分散の観測

利用同步加速器X射线非弹性散射观察FeV2O4中奇特的声子色散

• 发表时间: 2021
• 作者: Ariga Takayuki;Tomishige Michio;Mizuno Daisuke;萬條太駿，鬼頭俊介，片山尚幸，長谷川巧，石川大介，Alfred Q. R. Baron，勝藤拓郎，中村真一，澤博
• 通讯作者: 萬條太駿，鬼頭俊介，片山尚幸，長谷川巧，石川大介，Alfred Q. R. Baron，勝藤拓郎，中村真一，澤博

励起子絶縁体関連物質Ta2Ni(Se1-xSx)5の高圧赤外分光

激子绝缘体相关材料Ta2Ni(Se1-xSx)5的高压红外光谱

• 发表时间: 2021
• 作者: 松井勇太;三木克哲;溝川貴司;魯楊帆;片山尚幸;野原実;高木英典;森脇太郎;池本夕佳;岡村英一
• 通讯作者: 岡村英一