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★科学技術ニュース★東工大、原子の対称性を超えるナノ物質を発見

2018-09-20 08:28:17 |    化学

 東京工業大学の研究グループは、コンピューターシミュレーションを用いた理論化学的手法により、特定の金属元素からなる微小な四面体型クラスターは、既存物質ではありえないほど、多くのエネルギー状態が重なることを明らかにした。

 これらのクラスターは、最も高い対称性を持ち、最もエネルギー状態が重なるとされてきた原子でも実現できないほどの重なりを示す。

 この成果は、球対称の原子よりも高い対称性のナノ物質が存在しうることを世界で初めて理論的に証明したものである。

 こうした重なりを利用すると特異な電気伝導性や磁気特性を引き出すことが可能であり、これまでにない電子材料や磁性材料の開発につながることが期待される。

 多く重なったエネルギー状態に少しだけキャリアが混ざれば、高い電気伝導性が引き起こされる。また、多く重なったエネルギー状態に電子が1個ずつ並べば、スピンが整列し、高い磁性が生み出される。こういったキャリア注入やスピン整列は、四面体型クラスターの構成元素を変えたり、合金化したりすることで実現できる。今後は、こうしたシミュレーション上のナノ物質の実現に向けたクラスター合成に挑む。

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