微視的構造物性

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微視的構造物性グループ 

物質の構造を通して,物性の起源をミクロな視点で明らかにする,構造物性研究を行っています。

主に放射光を使った回折実験から,様々な物性の起源に迫ります。

構造を通して物質の性質を知ることができると期待できる根拠は何でしょうか?

位置rにある原子に働く力Fを考えましょう。

固体全体のエネルギーをUとして,FUrで微分する事で得られます。

原子位置rを少し変えた時にエネルギーが

上がるのであれば元に押し戻されるし,

下がるのであればもっとその方向に原子は動くでしょう。

Uに影響するのは共有結合,イオン結合などに起因する弾性的な力だけでなく,

磁性などの電子の色々な性質も含まれます。

これが,構造を通して物質の性質を知ることができる根拠です。

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構造物性物理とX線回折 丸善出版 (2017). 

      X線回折で物性物理をどのように研究するかをまとめました。(amazonでランキング1位 だった瞬間の記録)

正誤表

最近の出来事

2024年7

6 論文出版:

"Microscopic evaluation of orbital magnetic moment under ferromagnetic resonance"

Y. Ishii, Y. Yamasaki, Y. Kozuka, J. Lustikova, Y. Nii, Y. Onose, Y. Yokoyama, M. Mizumaki,  J. Adachi, H. Nakao, T. Arima, and Y. Wakabayashi

Scientific Reports 14, 15504 (2024).

時分割XMCD測定を通して、磁性薄膜中のスピンと軌道モーメントの歳差運動の様子を直接観測を報告した論文です。

2024年6

26 論文出版:

"Microscopic Observation of the Anisotropy of the Johari−Goldstein‑β Process in Cross-Linked Polybutadiene on Stretching by Time-Domain Interferometry"

R. Mashita, M. Saito, Y. Yoda, N. Nagasawa, Y. Bito, T. Kikuchi, H. Kishimoto, M. Seto, and T. Kanaya

ACS Macro Lett. 13, 847–852 (2024). 

延伸したゴムに対してミクロなJohari-Goldstein緩和に異方性が見られること発見し、その成果をまとめた論文です。

18 論文出版:

"Broadband Quasielastic Scattering Spectroscopy Using a Multiline Frequency Comblike Spectrum in the Hard X-Ray Region"

M. Saito, M. Kobayashi, H. Nishino, T. Nishiyama Hiraki, Y. Honjo, K. Kobayashi, Y. Joti, K. Ozaki, Y. Imai, M. Yamaga, T. Abe, N. Nagasawa, Y. Yoda, R. Mashita, T. Hatsui, and Y. Wakabayashi

Phys. Rev.  Lett. 132, 256901 (2024).

新しいナノ秒の原子ダイナミクス測定法の開発を報告した論文です。プレスリリースも行われました。

10 DESY(German Electron Synchrotron)で齋藤が招待講演を行いました。

7 フリードリッヒ・シラー大学イエーナで齋藤が招待講演を行いました。

2024年5

13-6/2  石井組,若林組がKEK PFで長期実験。最大3ビームライン同時進行。疲れた。

23 粉体粉末冶金協会 2024 年度春季大会で齋藤が招待講演を行いました。

17 論文出版:

"Recent advances in atomic resolution three-dimensional holography"

H. Daimon, T. Matsushita, F. Matsui, K. Hayashi, and Y. Wakabayashi

Advances in Physics: X, 9(1), 2350161-1-29 (2024). (Review article)

2024年4

26 国際会議OPIE2024&LSC2024で石井が招待講演を行いました。

22  新入生歓迎会

1 新人が3人入ってきました。楽しくやりましょう。

2024年3

5  2023年度の送別会を開きました。それぞれの道を頑張って歩いてください。

1 核共鳴散乱研究会で齋藤が発表を行いました。

2024年2

20-29 PF BL-4Cで,M1藤澤,M2Xu,石井,下谷,若林(教員は入れ替わり)が実験。今回はすごくうまく行った感じ。

21  高分子学会講演会で齋藤が招待講演を行いました。

9 論文出版: 

"A Three-Dimensionally Extended Metal–Organic Ladder Compound Exhibiting Proton Conduction"

H. Liang, K. Otsubo, Y. Wakabayashi, H. Sagayama, S. Kawaguchi, H. Kitagawa

Angew. Chem. Int. Ed. 63, e202400162 (2024). Hot paper

京大の北川宏先生のグループ中心の,新規錯体合成の研究です。3次元的に秩序化していない低次元構造を正しく見る,という特殊な計測を我々は行いました。このページの最初の動画はこの論文に関するデータです。

2024年1月

29,30 修士論文発表会。M2の3名が発表しました。よく頑張ったと思います。

10-12  放射光学会でM2 Xu君が発表。

2023年12

5-13  PF BL-4C, 3Aで,M2 Xu, M1 藤澤+下谷,若林が実験。途中でインフルエンザ騒動。

2023年11

28 国際会議ISQBS2023で石井が招待講演を行いました。

13-30 PF BL-16Aで実験。石井、 二見(B4)。

14-21 SPring-8で実験。齋藤、小林(D3)、伊藤(B4)。

13 国際会議Hyperfine2023で齋藤が口頭発表を行いました。

10-12  PF BL-8Bで M2 Xu, B4 出口,若林が実験。薄膜色々。

2023年10

20 芋煮会を開催。4年ぶり2回め。

2023年9

25 論文出版:

"The false beat signal of a high-speed X-ray imaging detector for synchrotron radiation experiments and its elimination with a synchronized CITIUS detector "

Haruki Nishino, Kazuo Kobayashi, Yoshiaki Honjo, Toshiyuki Nishiyama Hiraki, Kyosuke Ozaki, Yasuhiko Imai, Mitsuhiro Yamaga, Yasumasa Joti, Nobumoto Nagasawa, Yoshitaka Yoda, Alfred Q.R. Baron, Masashi Kobayashi, Makina Saito, Takaki Hatsui

Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1057, 168710 (2023).

16-19  日本物理学会@東北大。石井助教,M2阿部,M1藤澤,諸星が発表しました。

6 国際会議ISMC2023で齋藤が口頭発表を行いました。

2023年8

29  SPring-8/SACLA Research Frontiers 2022に我々の研究が掲載されました。

Organic Semiconductor:

Phonon dispersion curve of the organic semiconductor rubrene

Y. Wakabayashi

22, 24  大学院入試の日。お疲れ様でした。

18 国際会議9thIDMRCSで齋藤が招待講演を行いました

2023年7

3 物理系研究棟 災害復旧工事のため,工事区画に入った部屋から退避。同じフロアの別の部屋に随時移っていきます。

2023年5

25 論文出版:

"Development of Multi-scale Soft X-ray Diffraction Microscope for Observing Spin Textures"

Yuta Ishii, Yusuke Kozuka, Yuichi Yamasaki, and Hironori Nakao

JPS Conf. Proc. 38, 011190 (2023). Proceedings of the 29th International Conference on Low Temperature Physics (LT29).

20  下谷グループのPDとしてPraveenさんが来日しました。

8  連休明けから放射光実験の季節。うちの研究室は,なかなか全員揃うという事が無くなります。

2023年4

26  論文出版:  

"Quantitative measurement of structural fluctuation at LaNiO3/LaAlO3 interfaces as a function of thickness" 

K. Nagai, M. Anada, K. Kowa, M. Kitamura, H. Kumigashira, H. Tajiri, and Y. Wakabayashi

Phys. Rev. Materials 7, 043604 (2023).

超薄膜の構造ゆらぎと伝導性の関係について,少し従来と違った角度で見てみました。

3  新年度。学部生4人が研究室に入ってきました。

2023年3

29 石井さんが2022度日本中間子科学会奨励賞を受賞し,受賞記念講演(オンライン)を行いました。

15  物理学会誌に記事が出ました。

"有機半導体のフォノン分散" 

若林裕助,濱田幾太郎,筒井智嗣, 物理学会誌 78, 135-138 (2023). (cover illustration)

6 京都大学の荒木氏に訪問いただき、Johari-Goldstein緩和に関するセミナーを行ってもらいました。

3 核共鳴散乱研究会で、齋藤が口頭講演を行いました。

2023年2

2KEK PF BL-8Bで若林が(本当に久しぶりに)一人実験。

2023年1月

30-31  修士論文発表会。3人とも頑張ったと思います。

7-9  放射光学会@立命館。石井さんが奨励賞を受賞しました。

2022年12

21-26  PF BL-3Aで実験。若林,下谷,M2鈴木,M1,B4藤澤。

12-18  ロンドンで国際会議。M2泉澤と若林が出席。

2022年11

16-12/5 SPring-8で齋藤、小林、阿部、諸星が実験を行いました。

4-16 入れ代わり立ち代わりPFで実験。若林,下谷,石井,M2泉澤,M1高田,B4藤澤が,BL-3A, 4C, 16で。

2   東京大学で齋藤がJohari-Goldstein緩和のセミナーを行いました。

2022年10

11   新M1として徐君が加わりました。IGPASによる10月入学のコースです。

7 論文出版: 

"Time-resolved resonant soft X-ray scattering combined with MHz synchrotron X-ray and laser pulses in the Photon Factory"

R. Fukaya, J. Adachi, H. Nakao, Y. Yamasaki, C. Tabata, S. Nozawa, K. Ichiyanagi, Y. Ishii, H. Kimura and S. Adachi

J. Synchrotron Rad. 29, (2022).

                マルチフェロイック物質に対する時分割軟X線計測に関する論文です。プレスリリースも行われました。

4 日本物理学会の「日本物理学会誌」に記事がでました。

"放射光メスバウアー時間領域干渉計法が明らかにする原子・分子のナノ‐マイクロ秒ダイナミクス"

 齋藤真器名、山口毅、長尾道弘、日本物理学会誌 77, 690 (2022).

2022年9

30 日本放射光学会「放射光」に記事が出ました。

"放射光時間領域干渉計を用いたガラスの構造緩和を支配するJohari-Goldstein緩和過程の研究"

 齋藤真器名, 金谷利治, 放射光 35, 295, (2022). 

28 国際ワークショップOLC2021 Satellite WorkShopにて、齋藤が招待講演を行いました。

26 錯体化学会 第72回討論会 (九大)で,若林が招待講演を行いました。

 シンポジウム Solid-state reaction in coordination chemistry; new aspects beyond solution reactionにて,講演題目 Surface Structure Analysis of Molecular Crystals

13 日本物理学会秋季大会(東工大)で、齋藤が口頭講演を行いました。

6 液体、非晶質金属に対する国際会議 The 18th International Conference on Liquid and Amorphous Metalsで、齋藤がポスター発表、ショートオーラルプレゼンテーションを行いました。

日本放射光学会 第14回若手研究会で、石井が招待講演者として発表

2022年8

28 論文出版

"Microscopic observation of the effects of elongation on the polymer chain dynamics of crosslinked polybutadiene using quasi-elastic γ-ray scattering"

R. Mashita, M. Saito, Y. Yoda, H. Kishimoto, M. Seto and T. Kanaya

J. Synchrotron Rad. 29, 1180 (2022).

                延伸下の ゴムのダイナミクスを調べた共同研究している企業の研究者の方の論文です。

22   15th Asia Pacific Physics Conference で若林が招待講演を行いました。

Interfacial structure analysis of transition metal oxide heterostructures 

19 論文出版:

 "Light-induced magnetization driven by interorbital charge motion in the spin-orbit assisted Mott insulator α-RuCl3"

T. Amano, Y. Kawakami, H. Itoh, K. Konno, Y. Hasegawa, T. Aoyama, Y. Imai, K. Ohgushi, Y. Takeuchi, Y. Wakabayashi, K. Goto, Y. Nakamura, H. Kishida, K. Yonemitsu, and S. Iwai

Phys. Rev. Research 4, L032032 (2022).

超高速分光研究室(岩井先生)中心の研究です。

20227

7/19-7/25 SPring-8で齋藤,小林,阿部が実験

20226

6/20-7/4 SPring-8で齋藤が実験

1-6   PF BL-3AでM2竹内,泉澤,B4 根本,藤澤と若林が実験

20225

23-28   PF BL-4CでM2鈴木,泉澤と若林が実験

26   論文出版:

"Phonon dispersion of the organic semiconductor rubrene"

K.Takada, K.Yoshimi, S.Tsutsui, K.Kimura, K.Hayashi, I.Hamada, S.Yanagisawa, N.Kasuya, S.Watanabe, J.Takeya, and Y.Wakabayashi

Phys. Rev. B 105, 205205 (2022).  Editors’ Suggestion 

有機半導体ルブレンのフォノン分散を,非弾性X線散乱実験で測定しました。有機半導体に対するこのような測定はほぼ例がなく,1980年に重水素化したナフタレンに対して非弾性中性子散乱で測定された例があるくらいです。今回は,最もよく研究されている高移動度有機半導体に対する測定を行いました。

2022年4月

1   学生4人が加わりました。


Department of Physics, Graduate School of Science, Tohoku University, 6-3, Aramaki Aza-Aoba, Aoba-ku, Sendai 980-8578, Japan