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イオン液体を用いた溶液中核生成のTEM中“その場”観察

研究課題

研究課題/領域番号 25610068
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関北海道大学 (2014)
東北大学 (2013)

研究代表者

木村 勇気  北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (50449542)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード核生成 / 結晶成長 / ナノ粒子 / 透過電子顕微鏡
研究成果の概要

核生成時の前駆体の役割は、今世界的に注目されている課題である。本研究課題では、水に代えてイオン液体を溶媒に用いた透過電子顕微鏡による溶液成長の“その場”観察実験により、核生成過程を相同定を含めてナノスケールで直接観察することに初めて成功した。その結果、安定相に加えて、準安定結晶も同時に生成することが分かった。また、準安定相が安定相に接触すると、瞬く間に取り込まれる現象や、成長速度はほとんど同じであるのに、溶解速度は準安定相の方が大きいことも分かり、これらの結果として最終生成物の結晶相が決まるという、全く新しい核生成径路を発見した。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Dissolution behavior of vaterite spherulite in solutions containing phosphate ions2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Sugiura, K. Onuma, M. Nagao, K. Momma, and Y. Kimura
    • 雑誌名

      Journal of the Ceramic Society of Japan

      巻: 122 号: 1428 ページ: 679-687

    • DOI

      10.2109/jcersj2.122.679

    • NAID

      130004951001

    • ISSN
      1348-6535, 1882-0743
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence and Amplification of Chirality via Achiral-Chiral Polymorphic Transformation in Sodium Chlorate Solution Growth2014

    • 著者名/発表者名
      H. Niinomi, H. Miura, Y. Kimura, M. Uwaha, H. Katsuno, S. Harada, T. Ujihara, and K. Tsukamoto
    • 雑誌名

      Crystal Growth and Design

      巻: 14 号: 7 ページ: 3596-3602

    • DOI

      10.1021/cg500527t

    • 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
  • [雑誌論文] Measurement of two-dimensional distribution of surface supersaturation over a sodium chlorate crystal surface using multidirectional interferometry2014

    • 著者名/発表者名
      Murayama, Kenta
    • 雑誌名

      Crystal Research and Technology

      巻: 49 号: 5 ページ: 315-322

    • DOI

      10.1002/crat.201400010

    • 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
  • [雑誌論文] Solubility Measurement of a Metastable Achiral Crystal of Sodium Chlorate in Solution Growth2014

    • 著者名/発表者名
      Niinomi, Hiromasa
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 394 ページ: 106-111

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2014.02.034

    • 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
  • [雑誌論文] In situ live observation of nucleation and dissolution of sodium chlorate nanoparticles by transmission electron microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      Kimura, Y.
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 136 号: 5 ページ: 1762-1765

    • DOI

      10.1021/ja412111f

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Achiral Metastable Crystals of Sodium Chlorate Forming Prior to Chiral Crystals in Solution Growth2013

    • 著者名/発表者名
      Niinomi, Hiromasa
    • 雑誌名

      Crystal Growth & Design

      巻: 13 号: 12 ページ: 5188-5192

    • DOI

      10.1021/cg401324f

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 溶液成長、溶解過程のTEM 中その場観察の挑戦2015

    • 著者名/発表者名
      木村勇気
    • 学会等名
      結晶表面・界面での成長素過程のその場観察と理論
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所(札幌市)
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of nucleation and dissolution of crystals2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kimura
    • 学会等名
      14th Japanese-American Frontiers of Science Symposium
    • 発表場所
      ホテルニューオータニ (東京)
    • 年月日
      2014-12-04 – 2014-12-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Challenging of in-situ observation of nucleation and dissolution of minerals under TEM2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kimura
    • 学会等名
      International Workshop, New Frontiers in Biomineral Formation Research: From Pre-nucleation Clusters to the Final Crystal
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所 (札幌市)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] In situ Observation of Nucleation Process in a Solution by TEM2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kimura, K. Tsukamoto, JM. Garcia-Ruiz
    • 学会等名
      Goldschmidt
    • 発表場所
      Sacramento Convention Center (サクラメント、米国)
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Advanced methods for nucleation studies2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Kimura
    • 学会等名
      ISC Granada 2014
    • 発表場所
      San Anton Hotel (グラナダ、スペイン)
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TEMによる溶液中結晶化過程の直接観察2014

    • 著者名/発表者名
      木村勇気, 山﨑智也, 古川えりか, 新家寛正, 塚本勝男, Garcia-Ruiz Juan M.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固液界面の原子レベルその場観察によるカルサイトの水和構造に対する添加物効果の解明2014

    • 著者名/発表者名
      荒木優希, 塚本勝男, 木村勇気, 宮下知幸, 大藪範昭, 小林圭, 山田啓文
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] フルイド反応TEMを用いた炭酸カルシウム核生成過程のTEM中“その場”観察2014

    • 著者名/発表者名
      山﨑智也,古川えりか, 木村勇気
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ステップ形状と成長速度から見た正方晶リゾチーム結晶の不純物吸着2014

    • 著者名/発表者名
      忍健太郎, 吉崎泉,木村勇気,山崎智也,塚本勝男
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜 (横浜市)
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] NaClO3 溶液成長におけるアキラルな準安定相の溶解度測定

    • 著者名/発表者名
      新家寛正, 原田俊太, 宇治原徹, 三浦均, 木村 勇気, 上羽牧夫, 塚本勝男
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議NCCG-43
    • 発表場所
      長野県、長野市生涯学習センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] NaClO3 溶液成長におけるアキラルな準安定相を介したキラル結晶形成過程

    • 著者名/発表者名
      新家寛正, 原田俊太, 宇治原徹, 三浦均, 木村 勇気, 栗林貴弘, 上羽牧夫, 塚本勝男
    • 学会等名
      第43回結晶成長国内会議NCCG-43
    • 発表場所
      長野県、長野市生涯学習センター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Does solubility play a role in crystallization?

    • 著者名/発表者名
      J. M. Garcia-Ruiz, Y. Kimura, F. Otalora
    • 学会等名
      3rd International Conference on Crystallogenesis and Mineralogy
    • 発表場所
      Novosibirsk, Russia
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Two Pathways Determining Chirality in NaClO3 Crystals Grown from Solution via Achiral Precursors

    • 著者名/発表者名
      Hiromasa Niinomi, Hitoshi Miura, Yuki Kimura, Takahiro Kuribayashi, Makio Uwaha, Syunta Harada, Toru Ujihara, Katsuo Tsukamoto
    • 学会等名
      17th International Conference on Crystal Growth and Epitaxy
    • 発表場所
      Warsaw, Poland
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2020-05-15  

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