| 研究概要 |
寒天の濃度とヨウ素と硝酸イオンの濃度を変化させて,形態学的相図を作成した.次に,ヨウ化鉛の結晶化過程を理解すべく,その場観察を行い,結晶化前線の伝播速度を測定し,層状構造と枝分かれ構造で伝播速度が等しく,寒天の濃度の違いによるイオンの拡散係数の違いが,結晶化過程を直接支配しているのではないことを明らかにした.また,枝分かれ構造の形成過程を観察し,結晶表面での不均質核形成が枝分かれ構造の形成に深く関係していることを見つけた.さらに,この形態的遷移が均質核形成による結晶数密度の違いに依っていると推察し,寒天構造の観察と結晶数密度決定のために電子顕微鏡観察を行った.その際,寒天の構造を結晶の成長の様子をできるだけ保存した状態で観察するために,臨界点乾燥という手法を用いた.その結果,層状構造と枝分かれ構造とでは,結晶数密度(面密度)が1000倍程度違っていること,さらに,この違いは寒天の構造に起因する寒天表面積の違いによるものではないことが明らかになった.そして,結晶数密度の違いを生み出している核形成の機構に迫るべく核形成を起こす要因を特定する実験を行い,この系の核形成が溶解度積やヨウ化鉛モノマーの濃度だけで決まる単純なものではなく,余剰イオンが関係する複雑なものであることを明らかにした.新しく発見され未解明の部分が多かった現象に対し,これらの行った一連の実験の結果,形態的遷移現象の原因が核形成に対する寒天濃度の微妙な影響にあることを明らかにした意義は大きい.
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