動的構造解析技術と非平衡物質開発の最前線

★ 21世紀前半における物質科学の目標として，米国エネルギー省の基礎研究政策報告書『5 Grand Challenges』にも明示された「非平衡ダイナミクス研究」を網羅した初の技術レポート！
★ 世界に先駆けて建設された，ピコ秒時間分解分子動画専用の新しいビームラインについても詳述！
★ 装置観測技術開発と物質開拓が一体となった研究動向と，新物質開発・新物性開拓に必要となる理論に関して詳細に解説！
本書は2009年3月末を持って約5年半にわたる研究を終了した，科学技術振興機構（JST）のERATO腰原非平衡ダイナミクスプロジェクトの成果をまとめあげるとともに，専門分野外の方々にも向けた解説を加え編集したものである。このプロジェクトは物質中に潜む「ドミノ倒し」を，非平衡状態での協同現象ダイナミクスという視点から追及するために，物質開発からその光学的測定，構造変化のX線測定に渡る幅広い範囲の実験的検証を目的に実施された。
このような装置観測技術開発と物質開拓が一体となった研究動向の解説には，装置とその利用ノウハウの説明のみでは不十分であり，実際の物質の例を取り上げることが，なにより説得力を持つものと考えられる。そこで本書でも，動的構造の情報を利用した新物質創成の観点で，1/4充填系有機電荷移動錯体（EDO-TTF）2PF6が光学特性の超高速かつ巨大な変化を光励起によって示すこと，さらにはカルシウム置換されたチタン酸バリウムにおいて量子誘電性と巨大な電気ひずみ効果が発現することなど，本プロジェクトで開発された具体的物質例を取り上げ解説する。
また，新しい物質の開発や新物性の開拓には，その特性を予測するとともに，更なる新物質設計への飛躍を促すべく，理論的研究とも密接な連携を図る必要が有る。このため，本書では理論に関する詳細な解説も含まれている。
このプロジェクトによって，積年の願いである「非平衡ダイナミクス」研究の方向を示すステップを1段上がるとともに，動的構造科学という新しい視点を切り開く土壌を作ることができたと考えている。この，歩みが始まったばかりの新分野の息吹とその可能性が，本書で読者諸兄にお伝えできることで，お世話になった方々へのささやかなお礼となることを願っている。

（「はじめに」より抜粋）

目次

総論（本書で紹介する動的構造科学分野・物質科学分野の概要と特徴）
基礎編（ビームラインの設計と建設
時間分解ＸＡＦＳを用いた光誘起ダイナミクスの研究
１００ｐｓ時間分解ＸＡＳ装置の開発と測定
レーザー誘起衝撃圧縮された単結晶の解析
ピコ秒時間分解溶液散乱測定装置の開発
一酸化炭素結合型ミオグロビンのＣＯ輸送過程直接観測
ＢａＴｉＯ３の構造に関する研究）
応用編（光誘起相転移に有用な超高速分光実験手法の開発
有機伝導体（ＥＤＯ‐ＴＴＦ）２ＰＦ６が示す多彩な光誘起相転移ダイナミクス
光合成系タンパク質の光誘起非平衡構造に関する研究）
非平衡物質開発編（強相関非平衡物質の新しい開発方針
新規酸化物強誘電体と巨大電場誘起歪材料の開発
分子性導体における電荷・スピン・格子結合現象の理論的研究
（ＥＣＯ‐ＴＴＦ）２ＰＦ６とその類縁錯体を用いた有機強相関非平衡物質の開発研究）

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