2005 Fiscal Year Annual Research Report
アルコール水溶液の濃度ゆらぎ:多分散マスフラクタル描像は普遍的か
| Project/Area Number |
17540379
|
|---|
| Research Institution | Niigata University |
|---|
Principal Investigator |
三沢 正勝 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80005941)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
丸山 健二 新潟大学, 自然科学系, 助教授 (40240767)
大友 季哉 高エネルギー加速器研究機構, 大強度陽子加速器計画推進部, 助教授 (90270397)
|
|---|
| Keywords | 複雑液体 / 濃度ゆらぎ / 構造可視化 / 中性子散乱 / フラクタル / カルコゲン融体 / アルコール水溶液 / ボイド |
|---|
| Research Abstract |
tert-ブチルアルコール水溶液の濃度ゆらぎを、中性子小角散乱実験により温度並びに組成の関数として測定した。測定結果に対し、フラクタルモデルによる解析ならびに粗視化大規模リバースモンテカルロ(RMC)解析による構造可視化を行った。解析は途中段階で結論までには至っていないが、1-プロパノール水溶液と同様に本溶液も多分散マスフラクタル系としてとらえることができる。多分散マスフラクタルの描像はかなり普遍性がありそうである。また、1-プロパノール水溶液について、塩添加により2相分離した状態から加圧により1相に戻る過程を中性子小角散乱により測定した。解析によると、加圧過程で起きている構造変化も、フラクタル性を維持していることが確かめられた。詳細な解析を実施している。
アルコール水溶液のフラクタル構造は、水クラスターとアルコールクラスターが相互に複雑に入り組んだミクロ界面形成が特徴である。l-プロパノール水溶液について、ミクロ界面を形成する水分子のダイナミックスを中性子準弾性散乱実験により測定した。バルク水中の水分子の運動性との明瞭な違いが見えた。フラクタル構造形成と水分子のダイナミックスの関連については、次年度に行うtert-ブチルアルコール水溶液系についての同様の中性子準弾性散乱実験とあわせて総合的に検討していきたい。
結合に方向性を有しかつ電子系と原子構造が複雑に相関している液体カルコゲナイドの構造を中性子回折ならびにEXAFSを用いて調べた。Rb-Se融体についての中性子散乱実験、EXAFS測定ならびにRMC法を用いた構造の可視化解析から、本系はSc鎖と鎖端に配位したRb原子、およびそれらに取り囲まれたボイド、から構成されていると解釈され、構造におけるボイドの存在の重要性を指摘した。
|
