水素吸蔵アモルファス
Inquiry number
SOL-0000001289
Beamline
BL04B2 (High Energy X-ray Diffraction)
Scientific keywords
| A. Sample category | inorganic material |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | amorphous, glass |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | wide angle scattering |
| E. Particular condition | room temperature |
| F. Photon energy | X-ray (> 40 keV) |
| G. Target information | structure analysis |
Industrial keywords
| level 1---Application area | cell (battery), industrial material, others |
|---|---|
| level 2---Target | fuel cell |
| level 3---Target (detail) | |
| level 4---Obtainable information | structure of non-crystalline material |
| level 5---Technique | diffraction |
Classification
M20.20 middle angle scattering
Body text
高エネルギーX線回折法はアモルファス物質のブロードな回折パターンを調べることのできる強力な手法です。この手法を用いることで、アモルファス物質の構造を調べることができます。この方法では、SPring-8の強力なX線によりアモルファスの微弱な信号を正確に測定できます。図に示すのは、水素吸蔵物質について測定した回折データとそれを基にコンピュータシミュレーションを用いて解析した３次元構造です。この結果から、本物質は、水素を吸蔵することで、金属原子の濃度ゆらぎが生じ、水素原子は希土類金属原子周囲に多く存在していることがが分かりました。
図 HoFe2D3.0 (a)とTbFe2D3.0 (b)の構造因子S(Q)およびHoFe2D3.0 (c)とTbFe2D3.0 (d)の構造
[ K. Itoh, Y. Miyajima, K. Aoki and T. Fukunaga, Journal of Alloys and Compounds 376, 9-16 (2004), Fig. 5, 8,
©2004 Elsevier Science Publisher ]
Source of the figure
Original paper/Journal article
Journal title
J. Alloys Comp., 376, 9-16 (2004).
Figure No.
5,8
Technique
高エネルギーX線回折法は非晶質物質のブロードな回折パターンを調べることのできる強力な手法です。得られたデータを解析することにより、非晶質物質中の原子間距離、原子の配位数を求めることができます。またEXAFSと異なり遠距離の相関まで測定できることから、非晶質物質に存在する秩序を調べることができます。近年では、中性子回折、実験データに基づいたコンピュータシミュレーションを併用することに、あいまいな非晶質物質の構造が明らかになりつつあります。
測定は、非晶質物質用二軸回折計を用い透過法で行いました。試料により回折されたX線はエネルギー分解能の良いGe半導体検出器を用いてステップスキャン法で行いました(図)。
図 非晶質物質用二軸回折計
(a) イオンチャンバー、(b) 入射スリット、(c) 試料ステージ、(d) 真空チャンバー
(e) ビームストップ、(f) 受光スリット、(g) ２θ軸、(h) Ge半導体検出器
[ S. Kohara, Y. Ohishi, M. Takata, Y. Yoneda and K. Suzuya, 日本結晶学会誌 47, 123-129 (2005), Fig. 1,
©2005 日本結晶学会 ]
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Original paper/Journal article
Journal title
日本結晶学会誌,47,123-129(2005)
Figure No.
Required time for experimental setup
4 hour(s)
Instruments
| Instrument | Purpose | Performance |
|---|---|---|
| 二軸回折計 | 回折データの取得 | 113.4keV |
References
| Document name |
|---|
| X線構造解析—原子の配列を決める 材料学シリーズ 早稲田 嘉夫, 松原 英一郎 |
Related experimental techniques
中性子回折
Questionnaire
The measurement was possible only in SPring-8. Impossible or very difficult in other facilities.
This solution is an application of a main instrument of the beamline.
Similar experiments account for more than 30% of the beamline's subject.
Ease of measurement
Easy
Ease of analysis
Middle
How many shifts were needed for taking whole data in the figure?
Two-three shifts