新たな準結晶構造「青銅比準結晶」を発見 ~これまでの常識を覆し、新たな物質構造の可能性を提示~ 近畿大学

新たな準結晶構造「青銅比準結晶」を発見 ~これまでの常識を覆し、新たな物質構造の可能性を提示~ 近畿大学
近畿大学理工学部(大阪府東大阪市)理学科教授 堂寺 知成(どうてら ともなり)らの研究グループは、結晶、非晶質とも異なる第3の固体である準結晶の構造について、人間が美しいと感じる比率「金属比」の一種である「青銅比」で構成される準結晶のタイリング※1 を世界で初めて発見した。準結晶は、一見バラバラながらも規則性を持つ複雑な構造で知られ、これまでに金属比である黄金比と白銀比の準結晶が発見されている。
本研究成果は、平成29年(2017年)8月15日(火)AM0:00(日本時間)付で、英国科学誌「Nature Materials」に掲載された。
※1 タイリング…三角形や四角形などの図形(タイル)の組み合わせで平面を隙間なく埋めること


【本件のポイント】
●青銅比で構成される準結晶のタイリングを世界で初めて発見
●平成26年(2014年)に堂寺らが発表した準結晶形成シミュレーションでも生成を確認しており、理論だけでなく、実際に青銅比準結晶が作成可能
●「6回の回転対称性※2 は結晶」という結晶学の常識を覆し、新たな物質構造の可能性を提示
※2 6回の回転対称性…図形を60°回転すると元の形と重なり、それを6回繰り返すと元の状態に戻る性質

【本件の概要】
 固体には原子や分子が同じパターンで並ぶ「結晶」とバラバラに並ぶ「非晶質」しかないと考えられていたが、一見バラバラだが一定の規則性を持つ「準結晶」を昭和59年(1984 年)にイスラエルの科学者シェヒトマンが発見し、新たな構造と性質をもつ物質を作り出せる可能性が生まれた。

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