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熱的挙動による不整合相を伴う構造相転移現象の観測と解明

观察和阐明由于热行为而伴随非共格相的结构相变现象

基本信息

批准号：
22K03957
负责人：
阿部陽香
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K03957/
关键词：
構造相転移熱容量

项目摘要

573℃付近における水晶（SiO2）のα相とβ相の構造相転移は、不整合相（Incommensurate相、以下、IC相）を伴うことが知られている。他の結晶に比べ、相転移温度が非常に高く、かつIC相の温度範囲が極めて狭い（約1.5℃）という特異な性質をもつ水晶のIC相は、X線回折、中性子回折、ラマン分光法等により活発に実験研究が進められたが、熱量測定法による熱的挙動の観測は不十分な状況である。そこで本研究では、示差走査熱量測定等を用いた手法により、このIC相の観測を行い、その振る舞いを明らかにすることを目的としている。さらに、このIC相中に生じるIC-IC相転移を熱的側面から捉えることを試みる。本年度は、示差走査熱量計を用いて、水晶の構造相転移観測のトライアル測定を行った。測定試料としては、天然水晶と成膜基板用の人工水晶を、試料容器に入る大きさにカットしたものを用いた。測定プログラムは、550 ℃～590 ℃の温度範囲における昇温および降温とし、昇降速度（0.2～5 ℃/min）を変えて測定を行った。さらに比較のために、SiO2粒子を用いた構造相転移観測も試みた。天然水晶と人工水晶の測定結果より、相転移温度付近において、単純な一次相転移のピークではない、より複雑な変化を捉えることができた。この複雑な変化は、α-IC-β相転移またはIC-IC相転移を含んでいる可能性があり、これを実証するためには、さらなる詳細な測定が必要である。一方、SiO2粒子の測定では、α-β相転移を捉えることができた。測定課題としては、試料容器の材質（アルミニウム、アルミナ等）の影響、試料の個体差の影響等が挙げられ、今後解決していきたい。

573℃ Close to the crystal (SiO2) α phase, β phase, structural phase shift, unconformity phase (Incompressible phase, below, IC phase), accompanied by The temperature range of the crystal phase is extremely narrow (about 1.5℃), and the specific properties of the crystal phase are extremely high. The X-ray reflection, the neutral reflection, and the spectral analysis are all active. This study is based on the method of differential scanning calorimetry, and the method of measuring IC phase. The IC phase is generated by the IC phase shift. The IC phase shift is generated by the IC phase shift. The IC phase shift is generated by the IC phase shift. This year, the differential scanning calorimeter was used to measure the structural phase shift of crystals. The test sample is made of artificial crystal for natural crystal film forming substrate, and the test sample container is made of artificial crystal for film forming substrate. The temperature range of 550 ℃~590 ℃, temperature rise and temperature drop (0.2~5 ℃/min), temperature rise and temperature drop are measured. In addition, SiO2 particles are used in structural phase shift experiments. Natural crystal and artificial crystal measurement results, phase shift temperature close, pure, first phase shift, complex, change, change The complex phase shift, α-IC-β phase shift, IC-IC phase shift, including the possibility of complex phase shift, is necessary for detailed determination. SiO2 particle measurement, α-β phase shift, α-β phase shift, α-β phase shift The influence of the material of the sample container and the individual difference of the sample will be solved in the future.