2020 Fiscal Year Research-status Report
エックス線光子相関分光法によるケイ酸塩メルトの高圧下その場粘性測定
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17K18813
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
船守 展正 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (70306851)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 水ガラス / SiO2ガラス / 非晶質 / 相転移カイネティクスモデル / 粘性測定 / 小角X線散乱測定 / X線光子相関分光法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和2年度は、当初目的である「X線光子相関分光法（XPCS）による粘性測定」を実現するための期間延長の1年目であった。しかしながら、COVID-19の影響等により、所属機関において製作と試験を完了したXPCS粘性測定のための試料容器を、国内でXPCSが唯一可能なSPring-8に持ち込んで実験をするに至らず、もう1年の延長をすることとした。本研究は、広義には、水－ケイ酸塩系のダイナミクスの研究であるが、その点では、前年度に引き続き、幾つかの大きな進展があった。非晶質の相転移カイネティクスについて、エネルギー準位や活性化エネルギーの幅を定式化したモデルにより、SiO2ガラスの永久高密度化現象に関する各種の実験データを再現することに成功し、論文にまとめて公表した。関連して、Photon FactoryのBL-18CにおいてSiO2ガラスの相転移の時間分解実験を実施し、結晶とは異なる相転移の進行を確認した。現在、論文としてまとめるために必要なデータの測定準備を進めている。さらに、XPCS粘性測定の最初の試料とすることを予定している水ガラス（Na2O-SiO2-H2O系）について、その構造を理解する鍵となる特徴的な低Q回折ピークの起源が、Na2Oに富むクラスター内のNa-Naの相関であることを計算機シミュレーションの専門家との共同研究により解明した。現在、水ガラスの構造について、実験と計算の結果を論文としてまとめる作業を進めている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
水－ケイ酸塩系のダイナミクスの研究という観点では幾つかの大きな進展があったが、当初目的であるXPCS粘性測定については、所属機関での予備的な測定まで完了した段階で止まっていて期間延長した1年間にXPCSを実施できていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
水ガラスを試料としたXPCSの測定をできる限り早く実施する。また、水ガラスの構造に関する研究成果について、論文として公表する。当初計画に比べて遅れている主な原因は所属機関の組織改編とそれに関連する職務内容の変更（令和1年度よりPhoton Factoryの実験施設長を務めている）、COVID-19の直接・間接の影響である。令和2年4月1日付で、同じ研究分野の若手が助教としてPFに着任している。本助教からの一層の協力を得る。
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| Causes of Carryover |
所属機関の組織改編とそれに関連する職務内容の変更に加えてCOVID-19の影響があり、当初計画に比べて遅れが生じていることが原因である。新助教を含む共同研究者からより多くの協力を得ることで、今年度内に目的を達成するよう努力する。
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Research Products
(5 results)
