数学を使って粉体が結晶になる際の構造の変化を解明

数学を使って粉体が結晶になる際の

構造の変化を解明

平成２９年５月１２日

東北大学 材料科学高等研究所(AIMR)

オーストラリア国立大学

（Australia National University）

科学技術振興機構（ＪＳＴ）

詳細は、リンクを参照して下さい。

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　東北大学 材料科学高等研究所

（ＡＩＭＲ）の平岡 裕章　教授、

東北大学 大学院理学研究科

・日本学術振興会特別研究員ＤＣの

竹内 博志　大学院生、

およびオーストラリア国立大学の

モハメド・サーダットファー　博士

を中心とした研究グループは、

数学的手法を開発し、粉体の結晶化過程

における新たな構造記述を発見することに

成功しました。

　粉体はエネルギー散逸性注１）を

持っていますが、その結晶化過程は

非常に複雑であり、構造を理解するために

適切な記述法を開発することが

長年求められていました。

　本研究グループは、トポロジー注２）を

応用することで、結晶化過程における

粉体中の空洞構造の統一的な記述法を

開発することに成功しました。

　粉体はマクロスコピックな性質を持ち、

さまざまな物質のモデルとなることから、

空洞を適切に記述することが重要になる

土壌問題や地質学などの諸分野への応用も

期待されます。

　本成果は、平成29年5月12日18時

（日本時間）に

「Ｎａｔｕｒｅ

　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」

オンライン速報版に掲載されます。

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　定式化出来たことは素晴らしいこと

です。

　定量化は理解を深めるための重要な

一歩だと思います。

＞今回の数学的手法を用いた粉体の

＞構造解析に関する成果は、

＞粉体の基礎研究から応用研究までの

＞広い分野に大きなインパクトを与える

＞ものであり、今後パーシステント図を

＞用いた粉体の結晶化の更なる特徴づけに

＞ついて、理解が進むことが

＞予想されます。

＞また今回の成果は、自然界に現れる

＞粉体系の力学的構造安定性、

＞振動による凝集、地質の流動性など、

＞物質の空隙を理解することが

＞必要不可欠なさまざまな現象に対しても

＞新たな知見を与えるものであり、

＞さらに純粋な粉体に留まらない

＞広範な物質の構造解析への応用も

＞期待されます。

　今回の成果をベースとしてさらに

広範な物質の構造解析への応用にも

期待したい。