2013 Fiscal Year Annual Research Report
原子レベルで解明するダイカルシウムシリケートのリン酸キャパシティと新素材への展開
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23360333
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
杉山 和正 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40196762)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三河内 岳 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (30272462)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 結晶構造 / カルシウムリン酸塩 / アルカリ土類ケイ酸塩 / 隕石鉱物 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまで報告されたC2S-C3P系状態図によると、高温領域にα-C2S-C3P全率固溶体が示されていた。平成23年度の研究によって、本領域の低リン酸塩領域には長周期構造相が、高リン酸塩領域にはケイ酸塩四面体とリン酸四面体が無秩序配列する構造ランダム相が確
認できた。すなわち、C2S相へのリン酸個溶は、濃度の低いところでは、Caの空席モデルが支配的であり、リン酸塩成分の大きいところでは、異なる構造相への相変化が基盤であることが判明した。平成24年度は、C2S相にリン酸成分が溶け込むメカニズムを原子レベルで解明するため、科研費の援助で強力なＸ線源を整備し、連携研究者の専門である電子顕微鏡法を組み合わせて、C2S-C3P長周期構造の発現メカニズムの解明を進展させた。そしてもっとも高温相であるα-C2S構造を基盤に、Ca席の欠損の導入とケイ酸およびリン酸四面体のランダム配置がリン酸個溶の基本メカニズムであることを結論することができた。また隕石に存在するリン酸塩鉱物に関しては、これまでの予想とは異なりCV2S-C3P系で議論されているネーゲルシュミッタイトではなく、ケイ酸塩成分をかなり含むアパタイト鉱物を見つけることができた。隕石中のケイ酸塩成分を含むアパタイト系鉱物は、パイロキシンと共存するため、隕石の組織観察に基づきその特異な生成メカニズムの解明を進めた。現在のところ実験室では隕石中に観察できる組成と同様のアパタイト構造を再現することができず、今後の研究の進展が期待される。
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| Research Progress Status |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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