【化学】結晶でも非晶質でもない第3の状態、「準結晶」ができる仕組みを発見/近畿大など

近畿大学は2月3日、スロベニア・リュブリャナ大学との共同研究により、結晶でも非晶質(アモルファス)物質でもない第3の状態として知られる、
「準結晶」を形成する仕組みを発見したと発表した。

成果は、近畿大 理工学部理学科 物理学コースの堂寺知成 教授、大城辰也氏(2011年同・大学理工学部理学科物理学コース卒業)、
リュブリャナ大学シュテファン研究所のプリモシュ・ジハール博士らの国際共同研究チームによるもの。
研究の詳細な内容は、2月3日付けで英科学誌「Nature」に掲載された。

準結晶は、2011年にイスラエル工科大学のダニエル・シェヒトマン氏が「準結晶の発見」でノーベル化学賞を受賞したことにより、
その存在を広く知られることになった第3の状態である。

固体の結晶形成については、例えばビリヤード台にぎっしり玉を並べると、玉の中心は正3角形や正6角形に並ぶことが知られている(画像1)。
そこで研究チームは今回、ビリヤード玉のような硬い玉を芯としてその周りに柔らかいスポンジの皮をつけたような物質を並べるとどのようになるか、
数値シミュレーションを用いて調査を行った。

すると、皮の厚さや玉の密度が一定の条件を満たす時に、正10、12、18、24角形の対称性を持つ準結晶の様相が現れたのである(画像2・3)。
この結果により、これまでその存在のみが証明されていた準結晶が、どのような条件において形成されるかが明らかになったというわけだ。

今回の成果により、粒子の芯(コア)と皮(シェル)の厚さの比率、ならびにコア-シェル型粒子の密度をコントロールすることで、
準結晶を自由自在に形成する可能性が示された形である。

準結晶構造は「フォトニックバンドギャップ」と呼ばれる、一定の周波数の光が存在できない領域を持ちやすいことが知られていた。
分子には「自己組織化」と呼ばれる、自ら秩序を持つ構造を作る性質があるが、この性質と組み合わせることによって、
将来的には太陽電池や光回路、バイオセンサなどの開発に利用されることが期待されるとしている。

マイナビニュース 2/4
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/04/073/index.html

近畿大プレスリリース
http://www.kindai.ac.jp/topics/2014/02/-3.html

NATURE
Mosaic two-lengthscale quasicrystals
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature12938.html

>>1
近大・理系はブレイクしているなｗ　＞がんばれよ

関関同近やな

なるほど。逆に、そのような状態が次元を作っているんだろうな、というところまではひらめいた

＞準結晶は、2011年にイスラエル工科大学のダニエル・シェヒトマン氏が「準結晶の発見」でノーベル化学賞を受賞したことにより、
＞その存在を広く知られることになった第3の状態である。

20年以上前から固体物理系の教科書に載っているレベルじゃなかったっけ？
ノーベル賞は「遅すぎた授賞」的な扱いだったと思うけど。

高校野球甲子園大会のことか？

だがしかし待って欲しい
ウイルスって純粋に結晶化できるんだよな

それより、
マグロの次は、鯨の養殖をしてもらいたい。
クジラを腹いっぱい食べたいなァ。

>>8
デカすぎるだろｗ
ウナギが先だ

イチゴシェイクに応用

近大が準決勝まで読んだが、何の大会？

ビリヤードの選手権て書いてあるだろ

どういうシミュレーションやったのかがいまいちよく分からん
プレスリリースのプロフィールみたらソフトマターの人みたいだからMDで構造最適化をパラメータを変えてやりましたってことかな
どういうハミルトニアンでどういう条件下でやったんだろう

＞これまでその存在のみが証明されていた準結晶
実在するAl-Cu-Fe等の準結晶について

＞皮の厚さや玉の密度が一定の条件を満たす時
の「一定の条件」が成立していることを示すことまでやったら立派

＞正10、12、18、24角形の対称性を持つ準結晶の様相が現れた
正5角形についても様相と一定の条件と実物で成り立っていることまで示したら完璧

そうしたら誰にも文句を言わせない

>>5
そもそもノーベル賞が末期老人の並び場

トポロジー的な結晶配置を数学で、シュミレーションすると
沢山の可能性が、出てきて面白そうだけど、三次元になると
複雑怪奇で難しそう。それに重力、電磁気力、電子配置等も変数に
含めないといけないし、簡単ではないな。

そもそも準結晶てのがようわからん

存在を発見するのと、
その生成過程を発見するのは同等なぐらいすごい事

【技術】衝撃に200倍強いガラス開発、軟体動物の殻に着想　眼鏡やスマートフォンなどに応用される可能性　カナダ研究［14/01/29］
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/bizplus/1390970330/

2008/08/08
準結晶でも結晶でもない、「準準結晶」発見される
http://hayabusa3.2ch.net/test/read.cgi/news/1218184798/

【ノーベル賞】2011年のノーベル化学賞は準結晶の発見によりシェヒトマン氏に授賞
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1317808354/

2012/07/22
【材料】硬いメソスケール十二回対称準結晶構造体　完全フォトニックバンドギャップの発現に有利な２０〜５００Åの構造秩序
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1342892217/

準結晶（セミファイナル）ですね。

入学試験で名前書いてりゃ合格といわれた大学なのにこの発見、一方日本中のその年の
秀才を総ざらえして持っていく東大は何かパラダイムを組み替ええるような発見をしたんかいな？
日本一助成金がでてるんや！わしらの税金やで！！

権威のライナス・ポーリングに虐められてたやつか。

準決勝が実質の決勝だったりすのはよくある話だからね

でもシュミレーションでしょ？

>>10
おいしそう

純血のスロベニア美人を自由自在にするとか

で、液晶は第何形態なの？

その前に準々結晶になるのでは

ペンローズのタイルとの関連とかは

>>22
近大の教授陣にどれだけ東大出がいるか知ってて言っているのか？

セミファイナルか

で、
ラピュタのロボット兵でも作れるようになんの？

>>31
この教授が東大でなのかと、本家東大はなにをしているのかが知りたい。

>>13
>1 のnature の論文によれば
>two-dimensional hard disks decorated with step-like square-shoulder repulsion

>>1
すばらしい。。。

おいらのガラス（状態）のハートも準結晶化するのか

>>34
プレスリリースより
> 【近畿大学理工学部理学科物理学コース教授 堂寺 知成（どうてら ともなり）　プロフィール】
> 平成元年（1989年）東京大学大学院理学系研究科修了（理学博士）。
> ペンシルバニア大学で「準結晶」の命名者ポール・スタインハート現プリンストン大学教授と共同研究。
> 放送大学、京都大学を経て平成21年（2009年）より現職。
んでこの教授は東大出だったわけだけどそれでなにがどうだっていうの？
どれだけ馬鹿みたいな質問をしてるのかちょっと考えたほうがいいよ

>>35
square-shoulderが分からんかったから調べたら意外と単純な形なんだな
こんな簡単なポテンシャルから多彩な準結晶が出来るもんなのか…

>>1
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/04/073/images/001.jpg
画像1(左):ビリヤードの球をきれいに並べると、その中心は正3角形、正6角形に並ぶ。
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/04/073/images/002.jpg
画像2(中):周囲にスポンジの皮をつけて並べると、球の中心は正5角形や正10角形の輪に並ぶ。
http://news.mynavi.jp/news/2014/02/04/073/images/003.jpg
画像3(右):今回のシミュレーションで得られた、18回対称性を表す回折像

準決勝ネタで盛り上がりたいが、誰もが納得する試合が出ないスレ

KINKY

なんか近大すげーな。大学の経営がうまいのかな。
スポーツ人気で受験生を集めて、研究にしっかり投資する。

>>22
研究予算だけじゃなくて、迎賓館やゴルフ場まで
OBの官僚があれこれ買い物させてる
資産も予算もあるから独立採算も怖くないのは当たり前

>>40
個人的には、松坂大輔が投げた1998年夏の高校野球
横浜-PL学園（延長17回までいった）
スレ違いｽﾏｿ

第一原理主義計算以外認めない

>>40
NFL2013のNFC-CCSのSF@SIA

>>5
ダン・シェヒトマンが回折像を初めて観測したのが1982年。
論文として報告したのが1984年(Phys. Rev. Lett. 53, 1951–1953, 1984)。

合金としてなら以前から認知されていたけど、
それが現在でいう準結晶であると分かったのが20年前だからあり得ない。

そういや、今年は世界結晶年だよ。
お馴染みラウエが結晶によるX線回折を発見してノーベル賞を受賞した1914年から、百周年記念ってことで。

>>ビリヤード玉のような硬い玉を芯としてその周りに柔らかいスポンジの皮をつけたような物質を並べると
全然意味分からん…。

>>49
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/images/nature12938-f1.jpg
これの図bみたいなポテンシャルを用意するってこと
剛体球ポテンシャルと周囲の0ポテンシャルの間に階段状の定数ポテンシャルを挟んでる

クリック募金紹介

http://awabi.2ch.net/test/read.cgi/news4plus/1389191166/-100

>>50
なにこれ
スポンジじゃないじゃん

ヘナってするよ

農学部に後れを取っていたが理工系もがんばってんだな　＞Kinky大学

なに？血漿？