2007 Fiscal Year Annual Research Report
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18510093
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| Research Institution | High Energy Accelerator Research Organization |
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Principal Investigator |
大友 季哉 High Energy Accelerator Research Organization, 大強度陽子加速器計画推進部, 准教授 (90270397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
高田 慎一 日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用部門, 研究員 (70435600)
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| Keywords | ナノ材料 / 表面・界面物性 / 放射線、X線、粒子 |
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| Research Abstract |
平成18年度は、その場中性子準弾性測定により、フル充填した場合の水分子の活性化エネルギーはバルク水とほぼ同等であり、mono-layer状態ではバルク水のおよそ半分程度の活性化エネルギーであることが明らかにした。mono-layer状態では2個の水分子が結合していると予想される。こうした実験経過を踏まえ、平成19年度はSPring8のBL04B2ランダム系ステーションを利用してX線回折を中心とする構造解析を試みた。本研究では、骨格構造の決定のみならず、水分子間相関の抽出および、骨格構造そのものが水分子の吸着により変化しているのかを検証することが目的である。予め吸着量を変化させた3種類の試料、(1)乾燥試料(400℃で真空乾燥)、(2)蒸気圧比P/Po=0.45、吸着量0.06g/g(FSM)、(3)蒸気圧比P/Po=0.54、吸着量0.1g/g(FSM))を用意して実験を行なった。(3)はmono-layer状態状態の試料である。比較のため(4)シリカガラスの測定も行なった。その結果、FSMのFSDP(First Sharp Difiiaction Peak)はシリカガラスと異なり、highQ側ヘシフトしている。この結果は高密度化したガラスの場合と酷似しており、これまでの我々の研究結果と合致するものであった。また吸着水量に依存してFSDPのピーク位置がhighQ側ヘシフトする結果が得られた。各FSM試料のSi原子まわりのO原子の配位数は、(1)3.87、(2)3.78、(3)2.2となり、吸着水量に依存して減少する傾向があり、試料(2)と(3)の僅かな吸着量の差であっても大きな変化があった。何故このような変化があるのか、水分子はどのように配位しているのか、データ解析の精度の向上を含めてさらに検討を進める必要がある。
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