超臨界金属流体のミクロにゆらいだ電気伝導度

超临界金属流体的微观波动电导率

• 批准号: 15654053
• 负责人: 乾 雅祝
• 金额: $ 1.98万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2003
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2003 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-15654053/
• 关键词: 液体金属; 静的構造; 動的構造; 非弾性X線散乱; X線小角散乱; X線回折; 液体半導体; 超臨界流体

最近、液体-液体1次相転移が注目を浴びている。原子や分子が凝縮して金属になる過程は、原子配置が電子状態と密接に関連し合うので、このような1次相転移と全く無縁ではないと考えられる。実際半世紀以上も前に、ノーベル賞物理者のランダウは、流体水銀の金属-非金属転移が1次相転移である可能性を指摘した。我々は、金属-非金属転移のメカニズムを探るためこれまでSpring-8の放射光を利用して超臨界流体水銀の構造研究を行ってきた。金属-非金属転移領域の流体水銀に対して高分解能非弾性X線散乱実験を行った結果、X線で観測されるミクロな音速が、超音波で観測される音速の3倍も早いことを見いだした。転移の際にミクロな音速が早くなるのは、流体中のある原子が金属状態にあるか非金属状態にあるかで隣接原子間相互作用が異なり、圧力のゆらぎが生成することによると説明できる。我々はこの成果をPhysical Review Lettersに公表した。さらに流体水銀を対象にX線小角散乱実験を行い、測定データを詳しく解析した。流体水銀が体積膨張して金属から非金属へ徐々に転移していく際、10〜20Å程度の相関距離をもつドメインが出現することが明らかになった。小角散乱実験により、金属-非金属転移の際、ミクロなドメインが出現すること見いだされたことで、非弾性X線散乱から推定した圧力のゆらぎとは、金属的ドメインと非金属転移的ドメインの間で圧力が不連続に変化することであると推定される。金属-非金属転移に伴い圧力が不連続に変化する理由は、伝導電子のフェルミ縮退圧があるかないかの効果であると考えられる。現在このような成果をまとめて、Physical Review Lettersに投稿中である。

Recently, the liquid-liquid phase shift of the first order has been noticed. Atoms and molecules condense together in the process of atomic configuration, electronic state, close contact, first order phase shift, complete phase shift, etc. For more than half a century now, the possibility of a metal-nonmetal phase shift in fluid mercury has been criticized. A study on the structure of mercury in supercritical fluid was carried out. The metal-nonmetal migration field fluid mercury has a high resolution energy, and the X-ray scattering results show that the X-ray scattering measurement is three times the speed of sound, and the ultrasonic scattering measurement is three times the speed of sound. When moving, the speed of sound increases, and the atoms in the fluid increase. The results of my research are published in Physical Review Letters. X-ray scattering of liquid mercury The volume expansion of mercury in fluid is due to the presence of metals and nonmetals, and the relative distance between metals and nonmetals is 10 ~ 20 °. Small angle scattering, metal-nonmetallic transition, non-metallic X-ray scattering, non-metallic transition, non-metallic X-ray scattering, non-metallic X-metallic X-ray scattering, non-metallic X-metallic X-ray scattering, non-metallic X-metallic X-ray scattering, non-metallic X-metallic The metal-nonmetal transition is accompanied by a pressure change due to the conduction of electrons. Now, the results of this project are published in Physical Review Letters.

项目成果

D.Ishikawa, M.Inui, K.Matsuda, K.Tamura, A.Q.R.Baron, S.Tsutsui, Y.Tanaka, T.Ishikawa: "Collective dynamics in dense Hg vapour"Journal of Physics. : Condensed Matter. 16. L45-L50 (2004)

D.Ishikawa、M.Inui、K.Matsuda、K.Tamura、A.Q.R.Baron、S.Ttsutsui、Y.Tanaka、T.Ishikawa：“稠密汞蒸气中的集体动力学”物理学杂志。

Structural studies of a expanded fluid metals using synchrotron radiation

使用同步辐射对膨胀流体金属进行结构研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Trans.Mat.Res.Soc.Jpn 29
• 作者: K.Tamura;M.Inui;K.Matsuda;D.Ishikawa
• 通讯作者: D.Ishikawa

Molybdenum cell for x-ray diffraction measurements of fluid alkali metals at high temperatures aid high pressures

用于在高温和高压下对液态碱金属进行 X 射线衍射测量的钼电池

• 发表时间: 2004
• 期刊: Review of Scientific Instrument 75
• 作者: K.Matsuda;K.Tamura;M.Katoh;M.Inui
• 通讯作者: M.Inui

M.Inui, K.Tamura: "Static and dynamic structures of expanded fluid mercury"Zeitschrift Physikalische Chemie. 217. 1045-1063 (2003)

M.Inui、K.Tamura：“膨胀流体汞的静态和动态结构”Zeitschrift Physikalische Chemie。

Fast sound in expanded fluid Hg accompanying the metal-nonmetal transition

• DOI: 10.1103/physrevlett.93.097801
• 发表时间: 2004-08-27
• 期刊: PHYSICAL REVIEW LETTERS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Ishikawa, D;Inui, M;Baron, AQR
• 通讯作者: Baron, AQR