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無容器溶融法による非平衡バルクガラス合成プロセスの研究

研究課題

研究課題/領域番号 24350111
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関公益財団法人高輝度光科学研究センター

研究代表者

小原 真司  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主幹研究員 (90360833)

研究分担者 藤原 明比古  (公財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主席研究員 (70272458)
尾原 幸治  (公財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 協力研究員 (00625486)
増野 敦信  東京大学, 生産技術研究所, 助教 (00378879)
田原 周太  琉球大学, 理学部, 助教 (80468959)
余野 建定  独立行政法人宇宙航空研究開発機構, 宇宙科学研究本部, 主幹研究員 (40358750)
連携研究者 ヤッコ アコラ  タンペレ工科大学, 計算物理学部, 特任研究員
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
キーワード酸化物ガラス / 液体 / 構造解析 / 無容器浮遊法 / 無機工業化学 / ガラス
研究成果の概要

高温融体からのガラス形成メカニズム解明を目的とし、高温融体を容器なしで不活性ガスにより浮遊させることにより液体の結晶化を抑制できる無容器法を用い、
1) 溶融急冷法ではガラスにならない物質をガラスにし、その構造とガラス形成能および物性の関係の解明、2) ガラスにならない超高温無容器液体の原子・電子構造の解明を試みた。その結果、ガラスになりにくいガラスおよびガラスにならない液体の特徴を明らかにできた。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 5件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Containerless solidification of undercooled SrO-Al2O3 binary melts2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kato, A. Masuno, H. Inoue
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 17 号: 9 ページ: 6495-6500

    • DOI

      10.1039/c4cp05861e

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomic and electronic structures of an extremely fragile liquid2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kohara, Jaakko Akola, Leonid Patrikeev, Matti Ropo, Koji Ohara, Masayoshi Itou, Akihiko Fujiwara, Jumpei Yahiro, Jumpei T. Okada, Takehiko Ishikawa, Akitoshi Mizuno, Atsunobu Msauno, Yasuhiro Watanabe, Takeshi Usuki
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 5 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/ncomms6892

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal and optical properties of La2O3-Nb2O5 high refractive index glasses2014

    • 著者名/発表者名
      A. Masuno, H. Inoue, K. Yoshimoto, Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Optical Materials Express

      巻: 4 号: 4 ページ: 710-718

    • DOI

      10.1364/ome.4.000710

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anomalous x-ray scattering studies of functional disordered materials2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara, H. Tajiri, C. H. Song, K. Ohara, L. Temleitner, K. Sugimito, A. Fujiwara, L. Pusztai, T. Usuki, S. Hosokawa, Y. Benino, N. Kitamura and K. Fukumi
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 502 ページ: 12014-6

    • DOI

      10.1088/1742-6596/502/1/012014

    • NAID

      120006697190

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drastic connectivity change in high refractive index lanthanum niobate glasses2013

    • 著者名/発表者名
      A. Masuno, S. Kohara, A. C. Hannon, E. Bychkov, H. Inoue
    • 雑誌名

      Chemistry of Material

      巻: 25 号: 15 ページ: 3056-3061

    • DOI

      10.1021/cm401236s

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アルミン酸カルシウムガラスにおける溶媒和電子の形成を促すかご状構造2013

    • 著者名/発表者名
      小原真司,尾原幸治,増野敦信,臼杵毅
    • 雑誌名

      日本結晶学会誌

      巻: 55 ページ: 356-361

    • NAID

      130003386014

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network topology for the formation of solvated electrons in binary CaO-Al2O3 composition glasses2013

    • 著者名/発表者名
      J. Akda, S. Kchara, K. Ohara,Fujiwara, Y. Watanabe, A Masuno, et al.
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] the local structure and vibrational properties of BaTi2O5 glass revealed by molecular dynamics simulation2013

    • 著者名/発表者名
      H. Inoue, A. Masuno, S. Kohara, and Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry B

      巻: (印刷中)

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] X線回折とDF-MDシミュレーションを用いたZrO2融体の構造解析2015

    • 著者名/発表者名
      小原真司, J. Akola, L. Patrikeev, M. Ropo, 尾原幸治, 伊藤真義, 藤原明比古, 八尋惇平, 岡田純平, 石川毅彦, 水野章敏, 渡邊康裕, 増野敦信, 臼杵 毅
    • 学会等名
      第28回日本放射光学会年会 放射光科学合同シンポジウム
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス(滋賀県草津市)
    • 年月日
      2015-01-10 – 2015-01-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アルミン酸カルシウムガラスの原子・電子レベル構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小原真司, J. Akola, 尾原幸治, 藤原明比古, 渡邊康裕, 増野敦信, 臼杵 毅, 久保 敬, 中平 敦, 新田清文, 宇留賀朋哉, J. K. R. Weber, C. J. Benmore
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線回折とDF-MDシミュレーションを用いたZrO2融体の構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小原真司, J. Akola, L. Patrikeev, M. Ropo, 尾原幸治, 伊藤真義, 藤原明比古, 八尋惇平, 岡田純平, 石川毅彦, 水野章敏, 渡邊康裕, 増野敦信, 臼杵 毅
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] V2O5ガラスの構造2014

    • 著者名/発表者名
      田原周太, 小原真司, 尾原幸治, 藤原明比古, 青柳拓也, 深水孝則
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第27回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 放射光X線と大規模理論計算を組み合わせた 非晶質物質の原子・電子レベル構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小原真司
    • 学会等名
      第17回XAFS討論会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic and electronic structure of levitated ZrO2 liquid2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara, J. Akola, L. Patrikeev, K. Ohara, M. Itou, A. Fujiwara, J. Yahiro, J. T. Okada, T. Ishikawa, A. Mizuno, A. Masuno, Y. Watanabe, and T. Usuki
    • 学会等名
      Liquids 2014
    • 発表場所
      リスボン(ポルトガル国)
    • 年月日
      2014-07-21 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Network topology for the formation of solvated electrons in CaO-Al2O3 glasses2014

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara, J. Akola, K. Ohara, A. Fujiwara, Y. Watanabe, A. Masuno, T. Usuki, T. Kubo, A. Nakahira, K. Nitta, T. Uruga, J. K. R. Weber, and C. J. Benmore
    • 学会等名
      The Eighth International Conference on the Science and Technology for Advanced Ceramics
    • 発表場所
      メルパルク横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-06-25 – 2014-06-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高屈折率La2O3-Nb2O5 ガラスの構造2014

    • 著者名/発表者名
      増野敦信, 小原真司, 井上博之
    • 学会等名
      第27回日本放射光学会年会・放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルカリハライドの混合によって誘起される溶融Ag ハライドの中距離の化学的秩序2014

    • 著者名/発表者名
      田原周太, 川北至信, 島倉宏典, 尾原幸治, 小原真司, 深水孝則, 武田信一
    • 学会等名
      第27回日本放射光学会年会・放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] アルミン酸カルシウムガラスにおけるかご状構造2014

    • 著者名/発表者名
      J. Akola, 小原真司, 尾原幸治, 藤原明比古, 渡邊康裕, 増野敦信, 臼杵 毅, 久保 敬, 中平 敦, 新田清文, 宇留賀朋哉, J.K.R. Weber, C.J. Benmore
    • 学会等名
      第27回日本放射光学会年会・放射光化学合同シンポジウム
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高輝度放射光を用いた非周期系材料のナノスケール構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      小原真司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会2014年年会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Structure of high refractive index La2O3-Nb2O5 glasses prepared by containerless processing2013

    • 著者名/発表者名
      A. Masuno, S. Kohara, H. Inoue
    • 学会等名
      10th Pacific Rim Conference on Ceramic and Glass Technology
    • 発表場所
      San Diego, CA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Atomic and electronic structure of MgO-SiO2 glass revealed by a combination of reverse Monte Carlo method and DFT simulation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Science and Technology for Advance Ceramics
    • 発表場所
      Yokohama
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高輝度放射光と大規模理論計算による非晶質材料の機能発現メカニズムの解明2013

    • 著者名/発表者名
      小原真司
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第26回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      長野
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Atomic and electronic structure of oxide glasses revealed by a combination of reverse Monte Carlo method and DFT simulation2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara
    • 学会等名
      1st International Symposium on Kumamoto Synchrotron Radiation (ISKSR1): Reverse Monte Carlo modeling for non- crystalline and distorted crystalline materials
    • 発表場所
      Kumamoto
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 無容器法を用いたZr02融体の構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      小原真司、尾原幸治、藤原明比古、増野敦信, 他
    • 学会等名
      第53回ガラスおよびフォトニックス材料討論会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2012-10-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 非晶質物質の機能創出に向けた高輝度放射光と大規模理論計算によるアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      小原真司
    • 学会等名
      第7回日本セラミックス協会関西支部学術講演会
    • 発表場所
      神戸大学(兵庫県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-07-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 無容器法による新物質合成と過冷却液体の物性測定2012

    • 著者名/発表者名
      増野敦信
    • 学会等名
      ニューガラスフォーラム平成24年度第1回評価技術研究会
    • 発表場所
      宇宙科学研究所(神奈川県)(招待講演)
    • 年月日
      2012-06-25
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High refractive index glasses prepared by containerless processing2012

    • 著者名/発表者名
      A. Masuno, H. Inoue
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Optical, Optoelectronic and Photonic Materials and Applications (ICOOPMA12)
    • 発表場所
      奈良県新公会堂(奈良県)(招待講演)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] ガラスになる液体には秩序が必要! -2800℃の壊れやすい液体の原子・電子構造の完全解明-

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2014/141218/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 極めて壊れやすい液体の原子・電子構造

    • URL

      http://www.natureasia.com/ja-jp/ncomms/abstracts/60406

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 超高屈折率のカギは常識を覆すガラス構造にあり -超高屈折率ガラス開発へ新たな道-

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2013/130803/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] ガラスの持つ大きなかご状構造内への電子の“溶け出し”を可視化 -非結晶機能材料の設計に新しい道-

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2013/130528/

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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