研究課題
本研究の目的は、J-PARCのパルス中性子全散乱装置NOVAに搭載する無容器実験環境（試料をガスで浮上させ炭酸ガスレーザーで融解する試料レビテーション装置）を開発し、その世界最高レベルの性能を利用して機能性アモルファス材料（アモルファス酸化物、金属ガラス）・高温融体の構造解析を行い、アモルファス形成過程の直接観察を行うことで「アモルファスがアモルファスである理由」（なぜそのような構造をとり、結晶にはならないのか）の解明を行うことである。最終年度である平成26年度は、NOVAに搭載するレビテーション装置の改良とその性能評価、および放射光による構造解析結果から「アモルファスがアモルファスである理由」の解明を行った。装置の改良では、1)バックグラウンドを低減させるノズルの開発設計と製作、2)バックグラウンドを低減させるビームストップの開発設計と製作と製作、を行い模擬溶融試料で中性子散乱実験による性能評価を行い、J-PARCと無容器法の組合せによって超高温融体の短時間測定（時分割測定）ができることを証明した。しかし、本実験は、度重なるJ-PARCの事故による中断によって行うことができなかった。これまで、中性子を利用する無容器環境は国内にはなく、J-PARCにおいて本無容器実験環境が整備されたことは非常に意義がある。また、放射光ではレビテーション法による2800℃のZrO2の超高温液体の特異な中距離秩序からフラジャルな液体であること明らかにし、ZrO2がアモルファスになりにくい構造的理由を明らかにした。この成果は、Nature Communicationsに掲載され、新聞報道もされるなど、広く注目を集めた。
26年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2014 その他
すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (1件)
Nature Communications
巻: 5 ページ: 1,8
10.1038/ncomms6892
http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/press_release/2014/141218/
