| 研究課題/領域番号 |
02452070
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| 研究種目 |
一般研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
鉱物学
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| 研究機関 | 金沢大学 |
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研究代表者 |
木原 國昭 金沢大学, 理学部, 助教授 (70019503)
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| 研究分担者 |
松本 たけ生 (松本 〓生) 金沢大学, 理学部, 教授 (20019467)
奥野 正幸 金沢大学大学院, 自然科学研究科, 助手 (40183032)
藤下 豪司 金沢大学, 教養部, 助教授 (50134656)
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| 研究期間 (年度) |
1990 – 1992
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| 研究課題ステータス |
完了 (1992年度)
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| 配分額 *注記 |
5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1992年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
1991年度: 300千円 (直接経費: 300千円)
1990年度: 5,100千円 (直接経費: 5,100千円)
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| キーワード | 動的構造解析 / 結晶構造 / 相転移 / 格子力学 / デバイ-ワラー因子 / 石英型物質 / 格子力学計算 / 石英 / ベルリナイト / 温度因子 / 鉱物 / 構造転移 / 異方性温度因子 / ソフトモ-ド |
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| 研究概要 |
本研究では地球上で最も普遍的に出現する鉱物である石英やその同型鉱物であるベルリナイト(AlPO_4)について、高温における結晶構造のダイナミックスと物性について研究を行った。本研究における主な成果を以下に列挙する。
1.石英結晶中の原子の異方性Debye-Waller因子を用いて、phonon振動数、弾性定数を再現できる格子力学モデルを求めるための方法を開発しながら、相転移機構の研究を進めた。その結果、
(1)今までNaClなどの高対称性の単純な物質でしか行われたことが報告されていなかった原子のDW因子の計算が極めて容易に石英などの複雑な鉱物結晶で、しかも十分満足できる正確さをもって実行できることが明らかになった。
(2)石英のα-β転移の近傍でみられるDW因子のcusp状の異常は転移の原因と考えられている、光学ソフトモードだけではなく、それに結合していると思われる、6回対称軸方向の低振動数の音響phononからの寄与が極めて大きいことが明らかになった。
2.AlPO_4のα-β転移は秩序-無秩序型ではなく、変位型である可能性が極めて高いことを明らかにした。これは石英と同様の研究方法によって同様の結果が得られたということによるものであり、今後の研究によってこれらの構造に見られる相転移の機構について総合的な解釈が可能になるものと期待される。
3.転移点近傍においてDW因子、弾性定数、phonon振動数を総合的に最適化する格子力学計算によって、結晶解析の結果として得られるDW因子を格子力学モデルの作成に用いることが出来ることがわかった。
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