【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.07】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0095

利用課題名 / Title

Single-crystal X-ray diffraction of Al-Si-Ru icosahedral quasicrystal

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）その他/Others（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

X線回折/ X-ray diffraction

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

山田 庸公

所属名 / Affiliation

東京理科大学　先進工学部物理工学科

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NM-201：多環境場対応型X線単結晶構造解析装置

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

本研究課題は新しく見出された正二十面体準結晶Al-Si-Ruの構造解析を目的とする。この準結晶は深層学習により見出されたものであり、Siを多量に含むことが既知のAl基準結晶と大きく異なる[1]。この原子的構造を解明するために、単結晶X線回折実験による回折強度データを収集した。

実験 / Experimental

アーク溶解法で作製したのち焼鈍した正二十面体準結晶Al-Si-Ru合金から、一辺20マイクロメートル程度の立方体状の試料を２１個程を切り出した。そして、各試料について多環境場対応型X線単結晶構造解析装置を用いて回折強度データ測定を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

測定試料は下記のいずれか含む多相であることがわかった。
（1）Al₂Ru₂Si₇ a=8.65, b=8.80, c=17.39のorthorhombic (Cmcm)、
（2）a=4.584, b=13.608, c=13.685, alpha=102.16, beta=96.61, gamma=93.08。
正二十面体準結晶Al-Si-Ruに対応する回折については、ドメインサイズがビーム径よりも小さいことや、構造欠陥を多く含むことから、構造解析用の良い回折強度データを得ることができなかった。今後、熱処理条件の最適化することによりドメインサイズが大きい高品位な準結晶単相試料を作製する。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

[1] Uryu, H., Yamada, T., Kitahara, K., Singh, A., Iwasaki, Y., Kimura, K., ... & Yoshida, R. (2024). Deep Learning Enables Rapid Identification of a New Quasicrystal from Multiphase Powder Diffraction Patterns. Advanced Science, 11(1), 2304546.

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件