• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2012 年度 実績報告書

低温蒸着法による単純分子ガラスの創成とその熱力学・構造学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 22340119
研究機関東京大学

研究代表者

山室 修  東京大学, 物性研究所, 准教授 (20200777)

研究分担者 古府 麻衣子  東京大学, 物性研究所, 助教 (70549568)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード化学物理 / 物性実験 / X線回折 / 熱容量 / 蒸着法 / ガラス転移 / 構造 / アニール効果
研究概要

平成23年度に完成した蒸着試料用のX線回折装置を用いて、水(H2O)、メタノール(CH3OH)、ペンテン(CH3CH2CH2CH2=CH2)の蒸着ガラスのX線回折実験を行った。蒸着温度はいずれも3K付近で、約0.3gの試料を4h程度かけて蒸着した。最低温で測定した後に、それぞれの試料のガラス転移温度Tg(水:130K、メタノール:60K、ペンテン:80K)より5-10K低い温度でアニールをしながら測定した。第一回折ピークに注目すると、アニーリングが進むにつれて、水では低Q側にシフト、ペンテンでは高Q側にシフト、メタノールではほぼ変化せずという結果が得られた(Qは散乱ベクトル)。これは、アニールに伴い、水では水素結合形成が起こるため体積膨張、ペンテンではファンデルワールスコンタクトが良くなるため体積収縮することに起因していると考えられる(メタノールはその中間)。このような蒸着ガラスのアニール効果が構造の側面から明らかにされたのは、本研究が初めてである。ペンテンについては、液体を急冷する方法でもガラスを作ることができるので、液体急冷ガラスと蒸着ガラスの比較を行った。その結果、どちらのガラスでもほぼ同様の回折パターンおよびその時間変化(急冷ガラスでは僅かながら)が得られた。これらの構造変化をより詳細に調べるため、回折データに吸収などの様々な補正を施し、フーリエ変換によって2体分布関数g(r)を計算するプログラムの開発を、本X線回折装置のメーカーであるRigakuと共同で行った。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Thermodynamic Study of Simple Molecular Glasses: Universal Features in Their Heat Capacity and the Size of the Cooperatively Rearranging Regions2012

    • 著者名/発表者名
      S. Tatsumi, S. Aso and O. Yamamuro,
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 109巻 ページ: 45701

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevLett.109.045701

    • 査読あり
  • [学会発表] Heat Capacities and Glass Transitions of Vapor-deposited Molecular Glasses2013

    • 著者名/発表者名
      O. Yamamuro
    • 学会等名
      7th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems
    • 発表場所
      Barcelona (Spain)
    • 年月日
      20130721-20130726
    • 招待講演

URL: 

公開日: 2014-07-24  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi