ブックタイトル日本結晶学会誌Vol61No2

概要

日本結晶学会誌Vol61No2

X線電子密度解析からすべての物性へ―XAO/XMO解析がX線回折法で求められるので，これまでとはまったく異なる視点で，すでに結晶構造が決定された化合物も含めて，すべての結晶構造を見直すことができる．図11で示したように，理論で求めるMOは電子構造モデルに依存するが，XMO法で求めるMOは測定電子密度をできるだけ反映しようとする．このため，CeB 6で示したように，未知の現象の発見に至る可能性が高い．XMO解析により典型元素からなる無機化合物もX線電子密度解析の対象になるので，XMO解析はエレクトライドのような革新的な化合物の発見やその物性の予測などの有力な手段となるであろう．量子力学に直結する一般的な解析法まで届いたので，X線回折法の未来を切り開くというX線電子密度解析に託された使命の一部は果たされたと思う．前述の橋爪博士も述べられているが，電子密度解析というと特別なものと思われているようであるが，現在の装置は高度化し統計誤差1％以下の構造因子が容易に測定できる．X線構造解析ができる研究者ならば，誰でも参入できる分野である．多大な計算時間も，構造因子を測定反射ごとに計算するX線解析では，プログラムの並列化により，大幅に短縮できるであろう．X線結晶学の研究者によるX線分子軌道解析が普通に行われる日も近いと思われる．謝辞恩師故齊藤喜彦教授，東京工業大学在職中にお世話になった丸茂文幸教授，米国留学中にお世話になった故P. Coppens教授，KCuF 3研究でXAO解析の端緒となるご示唆をいただいた小林宏教授，XMO解析の初期段階でMO法をご教授いただいた岩田末廣教授，CeB 6の研究の重要性を指摘され，ご支援いただいた藤井保彦教授，XAO/XMO解析法について，真摯なご議論をいただいた，故R. Stewart教授に深甚な感謝を捧げます．さいごに研究にご協力いただいた竹中康之博士をはじめとする東京工業大学在職時の学生諸君，名古屋工業大学在職時の蒔田良子博士，舟橋司朗博士，坂倉輝俊博士と研究室の学生諸君に感謝を捧げます．文献1）J. C. Slater: Quantum Theory of Atomic Structure, Vol. 2, McGraw-Hill, New York（1960）．2）R. W. James and G. W. Brindley: Phil. Mag. 12, 81（1931）．3）R. McWeeny: Acta Cryst. 4, 513（1951）．4）R. McWeeny: Acta Cryst. 5, 463（1952）．5）R. McWeeny: Acta Cryst. 6, 631（1953）．6）R. McWeeny: Acta Cryst. 7, 180（1954）．7）B. Dawson: Acta Cryst. 17, 990（1964）.8）B. Dawson: Acta Cryst. 17, 997（1964）．9）B. Dawson: Proc. Roy. Soc. A298, 255（1966）．10）R. F. Stewart: J. Chem. Phys. 51, 4569（1969）．11）W. L. Clinton, C. Frishberg, L. J. Massa and P. Oldfield: Int. J.Quantum Chem. Symp. 7, 505（1973）．12）L. Massa, M. Goldberg, C. Frishberg, R. F. Boehme and S. J. LaPlaca: Phys. Rev. Lett. 55, 622（1985）．13）S. T. Howard, J. P. Huke, P. R. Malinson and C. S. Frampton: Phys.Rev. B. 49, 7124（1994）．14）F. L. Hirshfeld: Acta Cryst. B27, 769（1971）．15）M. Harel and F. L. Hirshfeld: Acta Cryst. B31, 162（1975）．16）K. Kurki-Suonio: Acta Cryst. A24, 379（1968）.17）R. F. Stewart: J. Chem. Phys. 57, 1664（1972）．18）R. F. Stewart: J. Chem. Phys. 58, 1668（1973）．19）N. K. Hansen and P. Coppens: Acta Cryst. A34, 909（1978）.20）R. F. W. Bader: Atoms in molecules. A quantum theory, ClarendonPress, Oxford（1994）．21）K. Tanaka, E. Elkaim, Liang Li, Zhu Nai Jue and P. Coppens: J.Chem. Phys. 84, 6969（1986）．22）D. Hashizume: J. Cryst. Soc. Jpn. 56, 313（2014）．23）B. Dawson, A. C. Hurley and V. W. Maslen: Proc. Roy. Soc. A, 298,289（1966）．24）B. T. M. Willis: Acta Cryst. A25, 277（1969）．25）K. Tanaka and F. Marumo: Acta Cryst. A39, 631（1983）．26）P. R. Mallinson, T. Koritsanszky, E. Elkaim, N. Li and P. Coppens:Acta Cryst. A44, 336（1988）．27）U. H. Zucker and H. Schulz: Acta Cryst. A38, 563（1982）．28）D. Jayatilaka: Phys. Rev. Lett. B29, 822（1998）．29）D. Jayatilaka and D. J. Grimwood: Acta Cryst. A57, 76（2001）.30）K. Tanaka and Y. Saito: Acta Cryst. A31, 841（1978）．31）K. Tanaka, S. Kumazawa, M. Tsubokawa, S. Maruno and I.Shirotani: Acta Cryst. A50, 246（1994）．32）Y. Takenaka, T. Sakakura, K. Tanaka and S. Kishimoto: Acta Cryst.A64, C566（2008）.33）K.TanakaandY.Takenaka:RecentadvancesinCrystallography,edited by J. B. Benedict, ch.11（https://www.intechopen.com/books/recent-advances-in-crystallography/xao-analysis-ao-s-and-theirpopulations-in-crystal-fields）IntechOpen,Rijeka, Croatia（2012）．34）K. Tanaka, R. Makita, S. Funahashi, T. Komori and Zaw Win: ActaCryst. A64, 437（2008）．35）P. Coppens, T. N. Guru Row, P. Leung, E. D. Stevens, P. J. Becker,and Y. W. Yang: Acta Cryst. A35, 63（1979）．36）J. B. Mann: Report LA3691, Los Alamos National Laboratory, NewMexico, USA（1968）．37）D. A. Liberman, D. T. Cromer and I. T. Waber: Comput. Phys.Commun. 2, 107（1971）．38）E. U. Condon and G. H. Shortley: Theory of Atomic Spectra,Canbridge University Press（1967）．39）H. Kamimura, S. Sugano and Y. Tanabe: Ligand Field Theory andits Application, Syokabo, Tokyo（1969）．40）K. Tanaka: Acta Cryst. A44, 1002（1988）．41）W. C. Hamilton: Statistics in physical science, The Ronald presscompany, New York（1964）．42）K. Tanaka: Acta Cryst. A74, 345（2018）．43）P. O. Lowdin: J. Chem. Phys. 18, 365（1950）．44）M. Iwata and Y. Saito: Acta Cryst. B29, 822（1973）.45）M. Iwata: Acta Cryst. B33, 59（1977）．46）N. Kijima, K. Tanaka and F. Marumo: Acta Cryst. B39, 557（1983）.47）N. Miyata, K. Tanaka and F. Marumo: Acta Cryst. B39, 561（1983）．48）N. Kijima, K. Tanaka and F. Marumo: Acta Cryst. B37, 545日本結晶学会誌第61巻第2号（2019）121