| 研究課題/領域番号 |
05740410
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| 研究種目 |
奨励研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
無機化学
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
阿藤 敏行 東北大学, 金属材料研究所, 助手 (40241567)
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| 研究期間 (年度) |
1993
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| 研究課題ステータス |
完了 (1993年度)
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| 配分額 *注記 |
1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1993年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
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| キーワード | 希土類酸化物 / 相転移 / 超高圧 / 酸化スカンジウム / ダイヤモンドアルビン / 高圧X線回折 |
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| 研究概要 |
支給された科研費によりダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いたX線回折計を試作した。DACとX線発生装置は現有のものを用い、コリメーター、DACステージ、およびフィルムカセットを新調した。コリメーターは0.34°の発散角で出射側が0.1mm径のピンホール型であり、DACの試料部(0.2mm径以下)にしぼってX線を照射することができた。フィルムカセットを直接にDAC本体に取り付けることにより、X線光学系全体をきわめてコンパクトなものとし、DACステージのネジの回転によりX線光学系を最適の位置に微調整できる機構とした。また現有のルビー蛍光側光装置を改良する事により、約10mumという高い位置分解能で正確な圧力値が測定可能となったが、これらを使って最高53GPaの圧力を発生させることができた。
現在までのところ、約10GPa以下の圧力領域での定性的、および半定量的なX線回折の測定が可能となっている。NaClを標準物質として用いた予備的な実験を行ったが、0.5%程度の誤差で格子定数が得られた。一方10GPa以上の圧力領域では回折線の半値幅が増大し、測定がいちじるしく困難となってくる。これはこの圧力領域で静水圧縮的な環境が失われ、結晶に一軸性の歪みが入ることによるものと思われる。
衝撃圧縮実験では酸化スカンジウムについて衝撃圧縮曲線の計測を進め、常圧下における高圧相と常圧相の体積差が11.5であることが明らかとなった。この値より高圧相は六方晶系であるLa_2O_3型構造をとることが推察された。他の希土類酸化物のLa_2O_3型構造への転移圧はイオン半径の減少に応じて直線的に増加することが知られていたが、本研究により直線的な関係がきわめて幅広い範囲のイオン半径に対して成り立つことが明らかとなった。
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