1990 Fiscal Year Annual Research Report
融点近傍で起る氷結晶粒界の融解転移の偏光解析法による研究
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01580050
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
古川 義純 北海道大学, 低温科学研究所, 助教授 (20113623)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 正樹 東北大学, 科学計測研究所, 助教授 (00137887)
黒田 登志雄 北海道大学低温科学研究所, 教授 (70080447)
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| Keywords | 凝似液体層 / 表面融解 / 界面融解転移 / 偏光解析法 / 氷結晶 / 粒界 |
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| Research Abstract |
結晶粒界や結晶と下地との界面における原子配例の乱れは温度上昇とともに激しくなり、結晶の融点近傍ではある厚みをもつ凝似液体層が生じる。本研究では、氷結晶を試料として、粒界及び氷ーガラス界面における凝似液体層の厚みと屈折率を精密測定し、これらの系での融解転移温度や凝似液体層の物理的性質を明らかにする。本年度は、研究期間の第二年度として、前年度に引き続き以下の研究を実施した。
1.氷ーガラス界面において、暁結晶の温度を上昇させながら反射光型偏光解析装置を用いて凝似液体層の消長を観測した。その結果、氷結晶の融点から約1K低い温度で氷ーガラス界面に凝似液体層を検出した。凝似液体層の厚みは、温度が上昇し、0℃に近づくとともに急激に増加した。現在、氷結晶軸方位を変化させながら測定を実行中である。本実験の成果は、氷の表面融解特性と比較検討され、融点近傍での結晶の界面構造に関し今後議論される。
2.氷結晶粒界における凝似液体層の存在を調べるため、前年度から開発中の透過光型偏光解析装置を用いて実験を実施した。その結果、氷試料の粒界面へ入射するプロ-ブ光の入射方位角の精度が十分ではないため、凝似液体層の厚み・屈折率の測定精度に問題があることが判明した。このため、この方位角を精密に制御できる様、装置を改良中で、現段階では凝似液体層が存在することをほぼ確認できている。
3.次年度以降も、本研究は継続され、粒界及び氷ーガラス界面の融解転移現象の物理的性質を明らかにする。
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[Publications] 石川 郁男・古川 義純: "偏光解析法による氷ーガラス界面の凝似液体層の研究" 日本結晶成長学会誌. 17. 72 (1990)
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[Publications] 石川 郁男・古川 義純: "偏光解析法による氷・ガラス界面での融解転移の研究" 日本物理学会1990年秋の分科会講演予稿集. 2. 2 (1990)
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[Publications] Y.Furukawa,M.Yamamoto and T.Kuroda: "Ellipsometric study of the QuasiーLiquid Layer at the surface of ice crystal" in,Morphology and Growth Unit of Crystals ed.I.Sunagawa,Terra Bub.647-650 (1989)
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[Publications] I.Ishikawa and Y.Furukawa: "Ellipsometric study of the transition layer at the interface between ice and glass" 氷の物理と化学国際シンポジウム発表予定. (1991)
