| 研究課題/領域番号 |
09640595
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
岩舘 泰彦 千葉大学, 工学部, 助教授 (80168583)
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| 研究分担者 |
西山 伸 千葉大学, 工学部, 助手 (90241942)
服部 豪夫 千葉大学, 工学部, 教授 (80009539)
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| キーワード | ガラス / 構造解析 / X線回析 / 動径分布 / ホウ酸塩 / ボロキソル環 / ネットワーク構造 |
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| 研究概要 |
本研究では、酸化カルシウム(CaO)を添加したホウ酸塩ガラスのX線回析実験を行い、得られた散乱強度データにバックグラウンド・吸収・偏極・コンプトン散乱・異常分散の補正を加え、強度を規格化した。これをさらにフーリエ変換し動径分布関数を導き、実空間における構造情報を抽出する。最終的にはこの構造情報を初期値として、逆格子空間において強度比較法を用いることにより種々の原子対に対する構造パラメータ(配位数・原子間距離・温度因子)の最適化を行い、このガラス構造を明らかにし、ガラス構造に及ぼすCaOの添加効果について考察することを目的とする。
研究初年度である平成9年度は、3B_2O_3-CaOガラスに対する実験と解析が終了しているので、その結果について簡単に述べる。ガラスは溶融急冷法により調製し、その密度をアルキメデス法により測定した。X線回析強度の測定には、試料水平型の回析装置を用い、定カウント法により計数した。本実験における管電圧および管電流は各々60kVおよび300mAである。
実空間における動径分布解析法および逆格子空間における強度比較法により、以下のような結果が得られている。(1)B_2O_3ガラスはボロキソル環を構造単位とするネットワーク構造を形成している。(2)これにCaOなどのアルカリ土類修飾酸化物を添加すると、ボロキソル環の中にそれまで3配位型であったホウ素のほかに4配位型のホウ素が現れる。(3)4配位型のホウ素の出現により、ボロキソル環に歪みが生じ、環の対称性が低下する。(4)B_2O_3ガラスにCaOを添加すると、Ca^<2+>イオンは酸素で構成される8面体型の孔に入り込む傾向が認められる。
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