放射光単結晶解析によるフラーレンケージに閉じ込められたガス分子の直接観測

使用同步辐射单晶分析直接观察富勒烯笼中限制的气体分子

基本信息

批准号：
18033060
负责人：
澤博
金额：
$ 2.5万
依托单位：
High Energy Accelerator Research Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究ではガス分子内包フラーレンの構造物性研究を放射光X線回折実験により行った。C_<60>は室温付近では自由回転をしており,原子位置を含めた解析は難しいが,250K以下では一軸のラチェット回転型の自由度のみに限定されるため,二つのC_<60>方位に限定する占有率を含めた構造解析を行うことが可能である。精密な格子定数の測定によって,Ar元素が内包されたときに見られた転移温度以下での熱膨張係数の空のC_<60>結晶との差は,水素分子の場合には見られず内包の影響が極めて小さいことがわかった。水素内包C60の内包純度を中圧クロマトによって99.9%以上に高め,この原料を用いて単結晶試料を作成した。この単結晶試料及び空のC60の単結晶試料の両方について精密な解析を行った。この結果,過去に報告のなかった単結晶C60の精密構造解析に加えて,内包状態を正確に見積もることが可能な電荷密度解析にも成功した。この結果,水素分子の場合には空の場合と炭素骨格の結合長や結合角度などが誤差の範囲以内で一致しており,さらにC60ケージ間の配置についても水素内包の影響が認められないことが明らかとなった。このことは,Ar内包の場合とは異なっていることから,内包ガスの分子種によってRb,Kをドープした超伝導体の転移温度の影響が大きく異なることが説明可能となった。

在这项研究中，我们利用同步辐射X射线衍射实验研究了气体分子内嵌富勒烯的结构特性。 C_<60>在室温附近自由旋转，难以分析原子位置，但在250 K以下，自由度仅限于单轴棘轮旋转型，因此两个C_<60>取向难以分析。可以进行结构分析，包括占用率限制为。通过精确的晶格常数测量，我们发现，与空的C_<60>晶体相比，在包含Ar元素时观察到的低于转变温度的热膨胀系数的差异在氢分子的情况下没有观察到；影响力极小。通过中压色谱法将含氢C60纯度提高至99.9%以上，并以此原料制备单晶样品。对该单晶样品和空的 C60 单晶样品进行了精确分析。结果，除了以前没有报道过的单晶C60的精确结构分析之外，我们还成功地进行了电荷密度分析，从而可以准确估计夹杂物状态。结果，在氢分子的情况下，碳骨架的键长和键角与空分子的键长和键角在误差范围内匹配，此外，在C60笼之间的排列中没有观察到氢夹杂物的影响。变得清晰起来。由于这与Ar夹杂物的情况不同，因此可以解释Rb和K掺杂超导体的转变温度的影响根据夹杂物气体的分子种类而变化很大。

项目成果

期刊论文数量（8）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Superconductivity of doped Ar@C60

DOI：
10.1039/b514974f
发表时间：
2006-02
期刊：
Chemical Communications
影响因子：
4.9
作者：
A. Takeda;Y. Yokoyama;S. Ito;T. Miyazaki;H. Shimotani;K. Yakigaya;T. Kakiuchi;H. Sawa;H. Takagi;K. Kitazawa;N. Dragoe
通讯作者：
A. Takeda;Y. Yokoyama;S. Ito;T. Miyazaki;H. Shimotani;K. Yakigaya;T. Kakiuchi;H. Sawa;H. Takagi;K. Kitazawa;N. Dragoe

Correlation between crystal structures of CaAlSi with and without superlattice and superconduction properties

有超晶格和无超晶格的CaAlSi晶体结构与超导性能的相关性

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Phys. Rev. B 74
影响因子：
0
作者：
S.Kuroiwa;H.Sagayama;T.Kakiuchi;H.Sawa;et al.
通讯作者：
et al.

Relation between superconductivity and superstructure in Ce_2RhIn_8

Ce_2RhIn_8超导性与超结构的关系

DOI：
发表时间：
2007
期刊：
J. Magn. Magn. Mater. 310
影响因子：
0
作者：
K.McElroy;H.Takagi;et al.;M.Yoshino;M. Koeda
通讯作者：
M. Koeda

Pressure-Induced Metal-Semiconductor-Metal Tansitions in an MMX-Chain Complex, Pt2(C2H5CS2)4I

MMX 链复合物中压力诱导的金属-半导体-金属转变，Pt2(C2H5CS2)4I

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
European Journal of Inorganic Chemistry (2006), 3567-3570
影响因子：
0
作者：
A.Kobayashi;A.Tokunaga;R.Ikeda;H.Sagayama;Y.Wakabayashi;H.Sawa;M.Hedo;Y.Uwatoko;H.Kitagawa
通讯作者：
H.Kitagawa

DOI：
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通讯作者：
Kazumasa A. Takeuchi

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通讯作者：
Hiroshi Sawa

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通讯作者：
澤田雄一，鍋島冬樹，今井良宗，前田京剛