高圧・高温条件におけるシリカのパイライト構造への相転移
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ダイヤモンドアンヴィルセル（DAC)とレーザー加熱法を利用したX線回折法はその場観察で高圧・高温下での物質状態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、地殻・マントル鉱物及び核を構成する物質の地球内部環境における相状態・結晶構造や密度、相転移等を観測することができます。
図に示すのは、約270GPa・1800Kの環境においたシリカ(SiO2)について測定した結果、新しく発見されたパイライト型シリカの結晶構造とその相図 です。この結果から、Si原子がパイライト型構造をとることによって6+2配位に変化していること、またパイライト型シリカは地球マントル内部には存在せず、むしろ天王星や海王星の核の構成要素である可能性がわかりました(Y. Kuwayama et al., Science, 309(2005)923)。
図 パイライト型シリカの結晶構造と相図
[ Y. Kuwayama, K. Hirose, N. Sata and Y. Ohishi, Science 309, 923-925 (2005), Fig. 3, 4,
©2005 American Association for the Advancement of Science ]
Scientific keywords
| A. Sample category | inorganic material |
|---|---|
| B. Sample category (detail) | insulator, ceramics, crystal, mineral,rock |
| C. Technique | X-ray diffraction |
| D. Technique (detail) | powder diffraction |
| E. Particular condition | microbeam (> 10 µm), high pressure (DAC), high-T (> 500 C) |
| F. Photon energy | X-ray (4-40 keV) |
| G. Target information | crystal structure, phase transition |
Industrial keywords
| level 1---Application area | Semiconductor, Chemical product, industrial material |
|---|---|
| level 2---Target | silicon semiconductor, catalysis, glass |
| level 3---Target (detail) | gate insulator, interlayer insulator, capacitance insulator |
| level 4---Obtainable information | density, crystal structure, elastic modulus |
| level 5---Technique | diffraction |
Inquiry number
SOL-0000001318
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