並列タイトル等Experimental study on the transition from periodit precipitation to fractal crystal aggregates
タイトル（掲載誌）平成8(1996)年度 科学研究費補助金 基盤研究(C) 研究成果報告書概要 = 1996 Fiscal Year Final Research Report Summary
一般注記金沢大学理学部
寒天の濃度とヨウ素と硝酸イオンの濃度を変化させて,形態学的相図を作成した.次に,ヨウ化鉛の結晶化過程を理解すべく,その場観察を行い,結晶化前線の伝播速度を測定し,層状構造と枝分かれ構造で伝播速度が等しく,寒天の濃度の違いによるイオンの拡散係数の違いが,結晶化過程を直接支配しているのではないことを明らかにした.また,枝分かれ構造の形成過程を観察し,結晶表面での不均質核形成が枝分かれ構造の形成に深く関係していることを見つけた.さらに,この形態的遷移が均質核形成による結晶数密度の違いに依っていると推察し,寒天構造の観察と結晶数密度決定のために電子顕微鏡観察を行った.その際,寒天の構造を結晶の成長の様子をできるだけ保存した状態で観察するために,臨界点乾燥という手法を用いた.その結果,層状構造と枝分かれ構造とでは,結晶数密度(面密度)が1000倍程度違っていること,さらに,この違いは寒天の構造に起因する寒天表面積の違いによるものではないことが明らかになった.そして,結晶数密度の違いを生み出している核形成の機構に迫るべく核形成を起こす要因を特定する実験を行い,この系の核形成が溶解度積やヨウ化鉛モノマーの濃度だけで決まる単純なものではなく,余剰イオンが関係する複雑なものであることを明らかにした.新しく発見され未解明の部分が多かった現象に対し,これらの行った一連の実験の結果,形態的遷移現象の原因が核形成に対する寒天濃度の微妙な影響にあることを明らかにした意義は大きい.
We made a morphological phase diagram as a function of agar concentration and a ratio of iodide ion and lead anion. In order to understand the crystallization process of lead iodide, we carried out in-situ experiments by which the propagation velocity of crystallization is measured. As a result, it was found that the propagation velocities both in the banding structure and the branching structure are the same, suggesting that the diffusivity difference due to concentration difference of agar does not cause the morphological transition. From the observation of formation process of branching structure, it is found that the heterogeneous nucleation on the surface of large crystals is deeply related to the formation of branching structure. From the observation by the scanning electron microscope (SEM), crystal number density in banding structure is different from that in branching structure by three orders of magnitude. In addition, from the SEM observation, agar structure difference depending on the agar concentration is found not to cause the number density difference. From a series of experiments, it is found that the lead iodide nucleation process is not simple, rather complex that not only the monomer concentration of lead iodide but also the excess anion and ion play important roles. As a result of these experiments, it is concluded that the subtle effect of agar concentration on the nucleation process causes the morphological transition between the banding structure and branching structure.
研究課題/領域番号:07832011, 研究期間(年度):1995 – 1996
出典：研究課題「周期的沈殿からフラクタル凝集体への遷移についての実験的研究」課題番号07832011（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-07832011/078320111996kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/）を加工して作成
一次資料へのリンクURLhttps://kanazawa-u.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=60043&item_no=1&attribute_id=26&file_no=1
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https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07832011/
https://kaken.nii.ac.jp/ja/report/KAKENHI-PROJECT-07832011/078320111996kenkyu_seika_hokoku_gaiyo/
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）