エネルギー分散型X線回折法による珪酸塩融体の構造解析

能量色散X射线衍射法分析硅酸盐熔体结构

• 批准号: 06222202
• 负责人: 早稲田 嘉夫
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06222202/
• 关键词: high temperature; liguid; X-ray diffraction; energy dispersive; silicate; radial distribution function

半導体検出器(SSD)を用いたエネルギー分散型X線回折(EDXD)法は、高温および高圧などの特殊条件下における構造解析の有力な手段の一つである。例えば、20〜40keVの白色X線を用いて強度測定を行なえば、回折角70°でも200nm^<-1>越える波数ベクトル領域(Q=4πEsinθ/1.24(nm^<-1>)、2θ(°)=回折角、E(keV)=X線のエネルギー)の情報に基づいた解析が可能となり、解析精度が大幅に増大する。本研究は、高温融体の高分解能動径分布関数を得る目的のため、融体用エネルギー分散型X線回折法解析システムを開発し、水銀(Hg)、ニオブ酸リチウム(LiNbO_3)、曹長石(NaAlSi_3O_8)融体などの構造解析を行なった。Ptセル中で溶融したLiNbO_3融体(1280℃)の解析結果では、波数ベクトルの大きな領域までフーリエ変換した動径分布関数は、最近接Nb-O原子相関に対応する約0.2nmのピークをはじめとして0.3〜0.5nm付近の原子相関の分解能に優れ、EDXD法が高分解能の動径分布関数を得るために効果的な手段であることが判明した。融体の最近接Nb-0原子相関にLiNbO_3結晶と同様な2種類の相関距離(約0.19nmおよび0.21nm)が存在することは、融体中のNbO_6局所構造要素が結晶に極めて類似した立体構造を構成していることを強く示唆していると考えられる。このように、高分解能動径分布解析は、融体構造中の基本構造単位である局所構造のみならず局所構造の立体的構成に関する議論を可能にすることが判明した。

The semiconductor detector (SSD) is a powerful tool for structural analysis under special conditions such as high temperature and high pressure. For example, the intensity measurement of white X-rays of 20 ~ 40keV is carried out, the return angle is 70°, and the wave number is 200 nm. The information in <-1>the field (Q=4πEsinθ/1.24(nm^<-1>), 2θ(°)= return angle, E(keV)= X-ray generation) is analyzed, and the analysis accuracy is greatly increased. This study aims at obtaining the high decomposition energy path distribution correlation of high temperature melt, developing the structure analysis of melt by means of dispersion X-ray reflection method, and analyzing the structure of mercury (Hg), mercury (LiNbO_3) and feldspar (NaAlSi_3O_8) melt. The analytical results of Pt melt LiNbO_3 melt at 1280℃ show that the relationship between the dynamic diameter distribution and the wave number in the large domain is about 0.2 nm, and the relationship between the dynamic diameter distribution and the atomic correlation is about 0.3 ~ 0.5 nm. The correlation distance (about 0.19 nm) between the nearest Nb-0 atom in the melt and the isotype of LiNbO_3 crystal exists. The structural elements of NbO_6 in the melt are similar to those of the crystal. The analysis of the distribution of the high resolution energy path indicates that the basic structure unit in the melt structure is related to the possible discussion of the three-dimensional structure of the melt structure.