3つの分野にフォーカスし、独創的かつ挑戦的な研究・開発を推進しています。研究室紹介シリーズでは、ひとつの研究室にスポットを当てて研究テーマや研究成果を紹介。Search)固体の電子的な性質(機能や物性)と結晶構造との関係を知ることは、エレクトロニクスを始めとする多くの分野で重要です。研究室では、ミクロ領域で結晶構造や電子構造が、どのようにマクロの世界にかかわっているかを明らかにしたいと考えています。考慮した高集積熱電変換や廃熱回収システムなどの研究課題を実施しています。Eu3S4の高温相(左)。起きてその電子状態が変化します。物質を構成する原子の大きさや物質内電子のエネルギーに合せた光(X線)を用いると、原子や分子の配列や結晶の電子状態を研究できます。これらの先端的研究には、シンクロトロン放射光や中性子など量子ビームの利用が不可欠です。研究室では、回折散乱に分光学的手法を取り入れた放射光測定技術の開発に力を入れ、結晶内原子の電子状態を研究しています。放射光の連続光という特徴を利用した共鳴散乱で、Eu3S4の価数が異なるEuイオンを区別し、電荷秩序を求めた実例を図1に示します。フェリ磁性を示すマグネタイト(Fe3O4)の不対電子の状態密度(DOS)を原子が占めるサイトを区別しながら実験的に求めることができました(図2)。この結果は、1sから3d(4p)に移る電子遷移と密接に関係しており、第一原理計算によるDOSともよい一致を示しました。とスピン磁気モーメントは、マクロな磁性を理解する上で基本的な量です。電子状態や磁気状態を研究しています。NiFe2O4のXMCDスペクトルとFeイオンの理論電子密度分布を示します(図3)。(a)Aサイトと(b)Bサイトでの共鳴磁気散乱する磁性電子の密度分布。down結晶構造解析では、電子密度分布が求められます。keVのX線を選んで磁気共鳴散乱を測定すれば、その電子遷移が関係するe軌道とt2g軌道の電子の空間的な広がりがフェリ磁性を示す正負ピークとして観測できます(図4)。材料系の全研究室を紹介したパンフレットは広報誌ページでご覧いただけます。東工大の教育に関連するWebサイトの構成です。