Dynamic correlation functions of CuI superionic melt

ヨウ化銅超イオン伝導メルトの動的相関関数

川北 至信  ; 田原 周太*; 菊地 龍弥  ; 中村 充孝   ; 稲村 泰弘  ; 丸山 健二*; 山内 康弘; 中島 健次  ; 河村 聖子   ; 神原 理; 武田 信一*; 新井 正敏

Kawakita, Yukinobu; Tahara, Shuta*; Kikuchi, Tatsuya; Nakamura, Mitsutaka; Inamura, Yasuhiro; Maruyama, Kenji*; Yamauchi, Yasuhiro; Nakajima, Kenji; Kawamura, Seiko; Kambara, Wataru; Takeda, Shinichi*; Arai, Masatoshi

ヨウ化銅は高温固相で面心立方格子を組むヨウ素の隙間を銅イオンが拡散する超イオン伝導性を示すことでよく知られている。溶融相において、銅イオンが線状に連なった中距離相関を示すことから、協動的な拡散をしていることが示唆されており、これが超イオン伝導性と強く関係していると考えられることが、我々自身による先行研究により分かってきている。そこで溶融CuIのJ-PARC・MLFのBL14AMATERAS分光器を用いた中性子準弾性散乱実験を行い、そのイオン・ダイナミクスを調べた。さらに実験結果を誘導分極モデルによる分子動力学シミュレーション(MD)と比較した。溶融相においても銅イオンの拡散がヨウ素イオンの拡散に比べて非常に速く、MDから得られた銅-銅相関およびヨウ素-ヨウ素相関のvan-Hove相関関数から、ヨウ素は比較的長い時間原子位置を他のヨウ素と入れ替えないこと、一方で銅イオンは早い時間で原子位置を次の銅イオンへ譲り拡散していくことが分かった。

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