%\documentclass[12pt]{article}
%\usepackage{graphicx}\usepackage{multicol}\input pamph98.sty
%\begin{document}
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\begin{center}

{\LARGE ナノネットワーク固体物理グループ}\\

{Solid State Physics on Nano-Network Solids Group}\\

{谷垣~勝己~教授~~}\\

{http://www.sspns.phys.tohoku.ac.jp/}\\

\rule{158mm}{0.3mm}

\end{center}

\vspace*{-0.4cm}

\settowidth{\parindent}{あ}

\begin{multicols}{2}
\small

近年の物性物理の進展は、物質の極微細構造に
踏み込んで物性と構造との関係を理解し、それ
を基礎として新しい素材を開拓する時代に突入
している。この様な物性分野の進展は、これま
で微細加工技術を基礎として進められてきた。
現在では、電子線加工技術などにより数百Å程
度のサイズの加工が可能である。さらに、トン
ネルスペクトロスコピーを利用すれば原子を１
個ずつ制御する事が可能な時代でもある。しかし、
原子を１個ずつ並べていたのでは、重要な物性が
発現するような構造体を構築するためには、半永
久的な時間が必要となる。
このような状況において、図１に示すナノクラスタ
ネットワーク構造は、自然の自己形成機能により形
成される。従って、ナノ領域のサイズを有するクラス
タを基本構成要素として創生することのできるナノネ
ットワーク固体は、発現する物性を微小領域の構造に
基づいて精密に制御する事のできる新しい物質系と
言える。\\

\centerline{\includegraphics*[width=7cm]{37fig1.eps}}
図１．C$_{60}$および(Si/Ge)$_{20}$多面体ネットワークから構成される固体。\\

電気伝導はスピンと電荷をともなうフェルミ粒子である
電子が運ぶ電荷の流れであり、磁性はそのスピンにより
作りだされる磁気モーメントがスピン配列により物性とし
て顕在化したものである。電子スピンが他の媒体を介して
種々の形で相互作用する場合には、さらに興味深い物性が
発現する。例えば、電子スピン間の距離が離れている場合で
も、電子スピンは他の媒体の間接的な介在を経ることにより
配列し磁性が発現する。また、クーロン反発力ではなく引
力が電子間に働き、超伝導が発現する事も可能となる。直
接相互作用に対して、このような相互作用は一般に間接的
相互作用として知られていて、磁性ならびに超伝導発現の
ための重要な機構の一つでもある。

本研究グループでは、IV族元素を中心とするクラスタを
基本構成要素として新しいネットワーク固体を創製して、
ナノ構造に基づいて発現する伝導および磁性を探究して
いる。炭素（C）のような正5角形と正6角形ネットワーク
により構成されるC$_{60}$は、ファンデアワールス固体である
のに対して、5角形だけから構成される(Si/Ge)$_{20}$は共有
結合固体である。クラスタ固体が特徴として有する、図2に示す
ような階層的な構造を利用して、クラスタ固体に伝導に関与す
る原子や磁性に関与する原子を導入する事により、ナノ
多面体クラスタネットワーク固体で特異な伝導や磁性
を発現させることを考えている。そして、このような
基礎的な理解にもとづき、次世代の新素材につながる研究
を目指している。\\

\centerline{\includegraphics*[width=7.4cm]{37fig2.eps}}
図２．ナノクラスタネットワーク階層構造に存在する種々の相互作用。\\

\end{multicols}
\vspace{6mm}

%\centerline{\includegraphics*[width=10cm]{soryushi.eps}}
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%\end{document}







