非晶質構造解析による地球表層に分布するポリアモルファス物質の実態解明

通过非晶结构分析阐明分布在地球表面的多非晶材料的实际状态

• 批准号: 20K04124
• 负责人: 興野 純
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K04124/
• 关键词: 非晶質炭酸マグネシウム; Nesquehonite; Dypingite; Hydromagnesite; ポリアモルフィズム; ネスケホン石; ダイピング石; 水苦土石; 非晶質構造解析; アモルファスシリカ; アモルファス炭酸カルシウム

非晶質炭酸マグネシウム(AMC)の結晶化過程における構造変化を，PDF法およびXAFS法を用いて調べた．AMCは，20, 60, 80 ℃で，nesquehonite (NSQ)，dypingite (DYP)，hydromagnesite (HMG)に結晶化する．熱分析の結果，AMCに含まれる水分子の量は，合成した温度とともに減少する傾向を示し，この傾向は結晶相と同じであった．本研究では，まず20, 60, 80℃で合成したAMCの非晶質構造を調べた．PDF解析から，20，60，80℃で生成したAMCの近距離構造には温度依存性がなく，その構造がHMGの短距離秩序構造と同一であることが明らかになった．続いて，水溶液中でAMCからNSQに結晶化する過程で，水溶液中のアルカリ金属イオンがNSQの結晶化にどのような影響を及ぼすかについて調べた．Na2CO3，K2CO3，Rb2CO3，Cs2CO3の4種類の異なる水溶液を作成しAMCを合成した．実験の結果，Na2CO3，K2CO3を出発物質に用いた水溶液からはAMCから容易にNSQに結晶化したが，Rb2CO3，Cs2CO3を用いた水溶液からは，NSQの結晶化が抑制されることが分かった．また，PDF解析の結果から，AMCが沈殿直後の非晶質構造とNSQ結晶化直前のAMCの非晶質構造では，それぞれが異なる構造（AMC-I構造とAMC-II構造）であることが示され，これによってAMCが結晶化する過程では少なくとも異なる2種類の非晶質構造が存在した．最後に，炭酸マグネシウム水和物の熱分解の過程で出現するAMCの構造について調べた．実験の結果，NSQとDYPには，熱分解過程ではAMC-I構造を持つAMCが出現するのに対し，HMGでは，AMC-IともAMC-IIとも異なる第三の非晶質構造（AMC-III構造）が出現することが明らかになった．

Amorphous carbon acid マ グ ネ シ ウ ム (AMC) の crystallization process に お け る structure - を, PDF method お よ び を XAFS method with い て adjustable べ た. AMC に, 20, 60, 80 ° c で, nesquehonite (NSQ), dypingite (DYP), hydromagnesite (HMG)に crystallization する. Thermal analysis の results, AMC に containing ま れ の quantity は る water molecules, synthetic し た temperature と と も に reduce す る tendency を し, こ の tendency は crystalline phase と with じ で あ っ た. In this study, で で, まず, 20, 60, 80℃で are used to synthesize べた たAMC <s:1> amorphous structures を modulation べた. PDF parsing か ら,,60,80 20 ℃ で generated し た AMC の close structure に は temperature dependency が な く, そ の tectonic が HMG の short-range order tectonic と same で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. 続 い て, aqueous solution of で AMC か ら NSQ に crystallization す で る process, in aqueous solution, is の ア ル カ リ metal イ オ ン が NSQ の crystallization に ど の よ う な influence を and ぼ す か に つ い て adjustable べ た. Na2CO3, K2CO3, Rb2CO3, Cs2CO3 <s:1> 4 kinds of isomorphic なる aqueous solution を is prepared to make た AMCを synthesis た た. Be 験 の results, Na2CO3, K2CO3 を に 発 substance use い た aqueous か ら は AMC か ら easy に NSQ に crystallization し た が, Rb2CO3, Cs2CO3 を with い た aqueous か ら は, NSQ の crystallization が inhibit さ れ る こ と が points か っ た. ま た, PDF parsing results の か ら, AMC が Shen Dian straight after の amorphous structure と NSQ crystallization ahead の AMC の amorphous structure で は, そ れ ぞ れ が different な る structure (AMC -i structure と AMC - II) で あ る こ と が shown さ れ, The <s:1> れによってAMCが crystallization する process で で less なくと different なる2 types of <s:1> amorphous structures が exist た. Finally, に, carbonic acid グネシウム, water and substances <s:1> thermal decomposition <e:1> process で, するAMC <s:1> structure に, べた て て て べた べた. Be 験 の results, NSQ と DYP に は, thermal decomposition process で は を hold つ AMC AMC -i structure appeared が す る の に し seaborne, HMG で は, AMC -i と も AMC - II と も different な る third の amorphous structure (AMC - III structure) appear が す る こ と が Ming ら か に な っ た.

项目成果

In situ observation of the phase transition behavior of shocked baddeleyite.

冲击斜锆石相变行为的原位观察。

• DOI: 10.1029/2020gl089592
• 发表时间: 2020
• 期刊: Geophysical Research Letters
• 影响因子: 5.2
• 作者: Sota Takagi;Atsushi Kyono;Shunsuke Nozawa;Nobuaki Kawai;Koji Inukai;Ryo Fukaya;Nobumasa Funamori;Shin‐ichi Adachi;Kouhei Ichiyanagi
• 通讯作者: Kouhei Ichiyanagi

グレイガイト(Fe3S4)の生成とその構造特性

黑云母（Fe3S4）的形成及其结构特征

• 发表时间: 2022
• 作者: Sota Takagi;Atsushi Kyono;Shunsuke Nozawa;Nobuaki Kawai;Koji Inukai;Ryo Fukaya;Nobumasa Funamori;Shin‐ichi Adachi;Kouhei Ichiyanagi;Nishiyasu Wataru，Kyono Atsushi;興野 純，山本 弦一郎，岡田 慧，米田 安宏，松下 能孝;興野 純，長谷川 拓紀，岡田 慧;杵渕 伊吹，興野 純;佐野 喜成，興野 純
• 通讯作者: 佐野 喜成，興野 純

Structural evolution of gypsum (CaSO₄·2H₂O) during thermal dehydration

石膏（CaSO₄·2H₂O）热脱水过程中的结构演化

• DOI: 10.2465/jmps.220811
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
• 影响因子: 0.7
• 作者: Kyono Atsushi;Ikeda Ryutaro;Takagi Sota;Nishiyasu Wataru
• 通讯作者: Nishiyasu Wataru

Crystal structure of nesquehonite, MgCO3・3(H,D)2O by neutron diffraction, Raman spectroscopy, and thermal analysis

通过中子衍射、拉曼光谱和热分析研究三水锰矿、MgCO3·3(H,D)2O 的晶体结构

• 发表时间: 2020
• 作者: Sota Takagi;Atsushi Kyono;Shunsuke Nozawa;Nobuaki Kawai;Koji Inukai;Ryo Fukaya;Nobumasa Funamori;Shin‐ichi Adachi;Kouhei Ichiyanagi;Nishiyasu Wataru，Kyono Atsushi;興野 純，山本 弦一郎，岡田 慧，米田 安宏，松下 能孝;興野 純，長谷川 拓紀，岡田 慧;杵渕 伊吹，興野 純;佐野 喜成，興野 純;興野 純，杵渕 伊吹;一柳光平，髙木壮大，川合伸明，興野純，深谷亮，足立伸一，野澤俊介;髙木壮大，一柳光平，興野純，川合伸明，野澤俊介，尾崎典雅，瀬戸雄介，奥地拓生，新田蒼真，岡田慧，宮西宏併，末田敬一，富樫格，薮内俊毅;杵渕伊吹，興野純，佐野喜成;山本弦一郎，興野純，阿部淳，佐野亜沙美，服部高典
• 通讯作者: 山本弦一郎，興野純，阿部淳，佐野亜沙美，服部高典

Can quasicrystals survive in planetary collisions?

准晶体能在行星碰撞中生存吗？

• DOI: 10.1186/s40645-021-00421-y
• 发表时间: 2021
• 期刊: Progress in Earth and Planetary Science
• 影响因子: 3.9
• 作者: Vincenzo Stagno;Luca Bindi;Sota Takagi;Atsushi Kyono
• 通讯作者: Atsushi Kyono