酸化物融体の高温(〜1800℃)・多核NMRによる構造とイオンの運動形態の研究

利用高温（~1800℃）/多核NMR研究氧化物熔体的结构和离子运动形式

• 批准号: 05740407
• 负责人: 前川 英己
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05740407/
• 关键词: 高温(〜1800℃); NMR; マグマ; 酸化物融体; イオンの配位数; 動力学; 多核NMR

本研究では、けい酸塩等の高温酸化物溶融体について、その微視的構造や構成イオンの運動形態を知ることを目的として、ガラスから出発し、ガラス転位点を越えて過冷液体ついで液体に至る過程をNMRで追跡するため、高温NMR試料導入装置の試作、測定を行うことを目的とした。従来、溶融した試料を急冷し、高温での構造を保存していると仮定し、種々の測定が行われて来たが、ここでは、高温下での直接観察を行ったことに特色がある。本得られた成果をまとめると次のようである。1.ナトリウムほう酸塩融体の動力学典型的な無機ガラス形成化合物であるほう酸塩融体について^<11>B核のNMR緩和時間測定からほう素原子の運動形態に関する知見を得た。その結果、従来有機化合物ガラスで観測されていた2種類の緩和過程、alpha-及びbeta-過程の両方が無機ガラスにも存在していることが明らかになった。また、その時のalpha-過程の詳細について、動力学モデルによる説明を試みた。2.けい酸塩融体の構造解析各種組成のけい酸塩融体について^<23>Na核のNMR測定を1700℃までの温度下で測定した。その結果、^<23>Na NMRの化学シフト値は大きな組成依存性を示した。並行して行った構造既知の結晶のNMR測定から得られた化学シフト値と比較することで、融体中のナトリウムイオンの配位数が7程度であることが見積もられた。また、^<23>Na NMRの緩和の活性化エネルギーは、ナトリウムイオンの拡散の活性化エネルギーと非常に良く一致した。

This study aims to investigate the structure, composition and motion of acid melts at high temperature, such as acid melts, and to investigate the NMR tracing of supercooled liquid melts. The structure of the sample is preserved under rapid cooling and high temperature, and the characteristics of the sample are determined. This is the first time I've ever seen a woman. 1. Kinetics of acid melts Typical inorganic reactions are observed in the formation of compounds in acid melts. <11>NMR relaxation times of B nuclei are measured. As a result, two kinds of moderating processes, alpha-and beta-processes, exist in organic compounds. Detailed description of the alpha-process, dynamics, etc. 2. Structural analysis of acid melts Various compositions of acid <23>melts NMR measurements of Na nuclei at temperatures of 1700℃The results show that <23>Na NMR chemistry is highly compositional dependent. NMR measurements of crystals with known structures show that the coordination number of the crystals in the melt is 7. In addition, the activation energy of the relaxation of <23>Na NMR is very consistent with the activation energy of the dispersion of Na-Triton.

项目成果

前川英己: "NMRのけい酸塩融体への応用" 日本結晶学会誌. 34. 347-353 (1992)

Hideki Maekawa：“核磁共振在硅酸盐熔体中的应用”日本晶体学会杂志 34. 347-353 (1992)。

前川 英己: "酸化物の高温NMRによる構造と動的な性質の研究" 鉱物学雑誌. 21. 277-281 (1992)

Hideki Maekawa：“通过高温 NMR 研究氧化物的结构和动态特性”《矿物学杂志》21. 277-281 (1992)。

Y.Inagaki: "NMR Study of the dynamics of network-glass forming systems. xNa_2O・(1-x)B_2O_3" Phys.Rev.B47. 674-680 (1993)

Y. Inagaki：“网络玻璃形成系统动力学的核磁共振研究。xNa_2O·(1-x)B_2O_3”Phys.Rev.B47 (1993)。

Y.Inagaki: "High temperature NMR of studies of sodium borates;Multiexponential-quadrupolar relexation" Bull.Magnetic Resonance. 15. 108-111 (1993)

Y.Inagaki：“硼酸钠研究的高温核磁共振；多指数四极弛豫”Bull.Magnetic Resonance。