【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.05】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NM0117

利用課題名 / Title

新物質の精密単結晶構造解析

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）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies

キーワード / Keywords

X線回折/ X-ray diffraction,トポロジカル量子物質/ Topological quantum matter,量子コンピューター/ Quantum computer,スピン制御/ Spin control,スピントロニクス/ Spintronics,量子効果/ Quantum effect,超伝導/ Superconductivity,資源代替技術/ Resource alternative technology,資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage

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)

加藤 萌結

所属名 / Affiliation

北海道大学　理学院

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

吉田　紘行

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

松下　能孝

利用形態 / Support Type

（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（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)

新しい無機化合物ScCu₃(OH)₆Cl₃の開発に成功したため、その構造を明らかにすることを目的とし、単結晶構造解析を行った。

実験 / Experimental

多環境場対応型X線単結晶構造解析装置を用い、296 Kにおいて単結晶一粒による構造解析を行った。

結果と考察 / Results and Discussion

単結晶構造解析の結果、ScCu₃(OH)₆Cl₃は空間群P-3m1に属し、さらに、Cu²⁺イオンで構成される正三角形が頂点共有することによってできる歪みのないカゴメ構造を有することが明らかになった(図1)。この結果は、本物質が量子スピン液体状態を実現する良い候補物質であることを意味する。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

図1

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

本測定は、松下能孝様のご協力のもと行われました。単結晶の選出から測定に至るまで大変お世話になりました。この場を借りて感謝申し上げます。

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.

1. 加藤萌結、松下能孝、吉田紘行ほか、''新規カペラサイト型量子カゴメ反強磁性体ScCu3(OH)6Cl3の磁性''、2024年9月17日、日本物理学会秋季大会（北海道大学）

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