| 研究課題/領域番号 |
12450316
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
松岡 正邦 東京農工大学, 工学部, 教授 (40016671)
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| 研究分担者 |
内田 博久 東京農工大学, 工学部, 助手 (70313294)
滝山 博志 東京農工大学, 工学部, 講師 (40251582)
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| キーワード | 複合結晶 / 三成分系溶液 / 核化 / 結晶成長 / 固体-固体間界面 / 溶解度 |
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| 研究概要 |
異種物質の結晶間が合一した複合結晶の生成機構の解明を目的として、塩化ナトリウム-塩化カリウム-水系を用いて、複合結晶の生成条件を検討するとともに、生成した複合結晶の界面構造を検討した。まず、塩化ナトリウム基板結晶に対して、核化を誘発するための添加溶液の組成を種々に変化させることにより生成実験を行い、複合結晶の生成条件を検討した。その結果、添加溶液の組成により塩化ナトリウム結晶上に塩化カリウム結晶が析出する場合としない場合があることがわかった。さらに、析出した結晶の形態が立方体状、平板状および樹枝状と異なり、添加溶液の組成が析出する結晶の形態に関与していることがわかった。また、析出した結晶はどの形態においても、そのほとんどが基板結晶の結晶軸に対して方位が揃っていることが確認された。次に、生成した複合結晶を劈開して、微分干渉顕微鏡、走査型電子顕微鏡および原子間力顕微鏡により異物質間の界面を観察したところ、界面部分に溝が形成されており、その溝は時間の経過とともにその幅と深さが増大し、さらにその形態も変化していることが確認された。これは、界面部分の構造が不安定であり、大気中の水分を吸着してその構造を変化させていると考えられる。
さらに、硝酸ナトリウム-硝酸カリウム-水系及び塩化ナトリウム-硝酸カリウム-水系を用いて複合結晶の生成実験を試みたところ、いずれの系でも複合結晶の生成が確認された。しかしながら、基板結晶上に析出した結晶は方位が揃っていないことがわかった。これより、析出する結晶と基板結晶の方位が揃うためには、それぞれの結晶系が同じ必要であることが明らかになった。
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