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なぜ固体中の電子はガラス化するのか? その謎を初解明 ー自然界に現れるガラス化現象の統一的理解に期待ー

 窓ガラスなどに代表される「ガラス」物質は、われわれの生活になじみが深いにもかかわらず、その形成メカニズムは未だ完全には理解されていません。そのため、物性物理学に残された最大の未解決問題の一つとされてきました。
 東北大学金属材料研究所の橋本顕一郎助教、佐々木孝彦教授の研究グループは、東邦大学理学部、高輝度光科学研究センター(JASRI)、山梨大学工学部、東北大学多元物質科学研究所、東京大学物性研究所、高エネルギー加速器研究機構(KEK)物質構造科学研究所、ゲーテ大学フランクフルト(ドイツ)と共同で、固体結晶中の電子がガラス化・結晶化するメカニズムを解明することに初めて成功しました。研究グループは、有機固体結晶中の電子のガラス化および結晶化過程を詳細に調べることで、電子のガラス化現象は一般的なガラス形成物質と多くの類似点をもつことを明らかにしました。本研究成果は、自然界で普遍的に現れるガラス化現象への理解をより一層深めるものと考えられます。
 本研究成果は、2017 年9 月29 日(米国東部標準時)発行の米科学誌「Science」誌に掲載されました。
プレスリリース本文(PDF)

press_20170929

図:(a)物質の三態(気体/液体/固体)とガラス状態の模式図。(b)三角格子構造を有する分子性有機導体qm-(BEDT-TTF)2TlZn(SCN)4における電荷液体/結晶/ガラス状態の模式図。電子のガラス転移は試料を急冷・急加熱しながら電気抵抗率測定を行うことで観測される。

論文情報:
“Crystallization and vitrification of electrons in a glass-forming charge liquid”
S. Sasaki, K. Hashimoto, R. Kobayashi, K. Itoh, S. Iguchi, Y. Nishio, Y. Ikemoto, T. Moriwaki, N. Yoneyama,
M. Watanabe, A. Ueda, H. Mori, K. Kobayashi, R. Kumai, Y. Murakami, J. Müller, and T. Sasaki
Science, Vol.357, Issue6358, pp.1381-1385
DOI:10.1126/science.aal3120

関連リンク:
放射光ナノ構造可視化研究分野
東北大学金属材料研究所
東北大学

問い合わせ先

(報道に関すること)
東北大学多元物質科学研究所 広報情報室
電話:022-217-5866  
E-mail:press.tagen*grp.tohoku.ac.jp(*を@に置き換えてください)

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