凝縮系物質のフラクタル性

凝聚态物质的分形性质

• 批准号: 08875159
• 负责人: 河合 潤
• 金额: $ 1.28万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 1997
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08875159/
• 关键词: 化学計測; 物質情報

自己相似性があり,特徴的な長さを持たない複雑な図形をフラクタルと呼ぶ.フラクタルには次元が定義できる.ある図形が全体を1/aに縮小したa^D個の相似図形からなるとき,この指数Dをそのフラクタルの次元と定義する.この次元はフラクタルの複雑さを定量的にあらわした尺度である.X線回折法は,X線の波長λ_1を物差しとして,結晶の格子間隔(ブラッグの式),結晶粒径(シェラ-の式),質量の集団平均(小角散乱)を計測する手段と見ることができる.異なる波長λ_2のX線で測定したときに,これらの値が変化した場合には,それぞれの物理量がフラクタル性を持つと考えてよい.本研究課題を進行の途中で,思いがけず,新しい発見を行う事ができた.従来測定が難しかった,軟X線領域のX線吸収スペクトル(XANESやEXAFS)が,蛍光X線分析装置やEPMAで容易に測定できるというものである.我々は金属AlのKα線蛍光X線スペクトルを測定し,その低エネルギー側にEXAFSと類似の微細構造を発見した.この微細構造をフーリエ変換すると,第1から第4近接のアルミニウム原子までの原子間距離を求める事ができた.我々は蛍光X線や電子励起X線を用いるこの方法を,EXEFS法と名づけた.E__-xtended X__--ray E__-mission F__-ine S__-tructureの頭文字を取ったもので,EXAFSとはabsorptionかemissionかが異なるのみで,わかりやすい命名であると自負している.EXEFS法に用いる事ができる蛍光X線装置は日本国内に800台,全世界では10000台あるとの事である.また波長分散型分光器を有するEPMAは国内に800台,全世界では3500台ある.企業の分析センター等で元素分析や局所分析に用いられているXRFやEPMAにより,今後EXAFS(EXEFS)測定が行なえれば,この分野の構造解析が飛躍的に発展する可能性がある.

Self similarity, characteristic length, complex shape, etc. The definition of the dimension is: The number of similar shapes is reduced by 1/a, and the number of index D is reduced by 1/a. This dimension can be used to quantify the complexity of X-rays. The X-ray refraction method can be used to measure the physical difference of the wavelength λ_1 of X-rays, the lattice spacing of crystals (lattice type), the particle size of crystals (sitzila-type), and the group average of mass (scattered at small angles). X-ray measurements of different wavelengths λ_2 are carried out in the case where the value of the X-ray varies, and the physical quantity of the X-ray varies. This research topic is on the way, thinking is lost, new ideas are discovered and things are done. X-ray absorption spectrum (XANES and EXAFS) in soft X-ray field is easy to measure by X-ray analyzer and EPMA. The Kα-ray X-ray spectra of Al were measured, and the EXAFS and similar fine structures were discovered. The first and fourth atoms are close to each other and the distance between atoms is calculated. EXEFS method is used for X-ray and electron excitation X-ray.E_-xtended X_-ray E_-mission F_-ine S_-tructure. EXAFS method is used for X-ray absorption emission. There are 800 X-ray devices in Japan and 10000 worldwide. There are 800 wavelength dispersive spectrometers in China and 3500 worldwide. In the future, EXAFS(EXEFS) determination will be carried out, and there is a possibility that structural analysis of the separation field will be developed rapidly.

项目成果

J.Kawai 他: "Extended X-ray emission fine structure (EXEFS)" Electron Spectrosc.Relat.Phenom.(印刷中). (1998)

J. Kawai 等人：“扩展 X 射线发射精细结构 (EXEFS)”《电子光谱相关》(1998 年)。

河合潤 他: "化学計測学" 昭晃堂, 240 (1997)

Jun Kawai 等人：《化学计量学》Shokodo，240 (1997)

K.Hayashi, J.Kawai, Y.Awakura: "Extended fine structure in characteristic X-ray fluorescence" Spectrochim.Acta. B. 2169-2172 (199)

K.Hayashi、J.Kawai、Y.Awakura：“特征 X 射线荧光中的扩展精细结构”Spectrochim.Acta。

J.Kawai 他: "Extended X-ray emission fine structure(EXEFS)of Sodium." Analyt. (印刷中). (1998)

J. Kawai 等人：“钠的扩展 X 射线发射精细结构 (EXEFS)”（正在出版）。

J.Kawai 他: "Extended X-ray absorption fine structure in X-ray fluorescence spectra" J.phys.Soc.Jpn. 66. 3337-3340 (1997)

J. Kawai 等人：“X 射线荧光光谱中的扩展 X 射线吸收精细结构”J.phys.Soc.Jpn 66. 3337-3340 (1997)