ブックタイトル日本結晶学会誌Vol60No1

概要

日本結晶学会誌Vol60No1

クリスタリット秩序－無秩序転移Order-Disorder Transition固溶体において，2つの独立した結晶学的サイトを占有する原子が，互いのサイトをランダムに占有すると，サイト間の区別がなくなる．これにより結晶のもつ対称性が上昇する現象，またはその逆の現象を秩序－無秩序転移と呼ぶ．秩序相は低温相，無秩序相は高温相として出現する．ただし，秩序相の安定領域であっても，結晶化の初期には準安定的に無秩序相が形成されることがある．ケイ酸塩鉱物では，長石（feldspar）や菫青石（cordierite）における酸素4配位四面体中のアルミニウムイオンとケイ素イオンや，硫化鉄における鉄イオンとその欠陥による秩序－無秩序転移がよく知られる．（海洋研究開発機構高知コア研究所富岡尚敬）多重回折Multiple DiffractionX線や電子線の入射方向の結晶の厚みが大きくなると，結晶中でブラッグ反射が一回だけ起きる運動学的近似が成り立たなくなり，ある格子面で生じた反射が別の格子面で再び反射されることがある．その場合，その結晶の対称性がもつ反射条件を満たさない反射が，見かけ上，回折パターンに現れる．電子線はX線より物質との相互作用が強いため，透過電子顕微鏡では，100～200 nmほどしかない薄膜試料であっても多重回折が生じやすい．したがって，消滅則に基づく逆格子パターンからの対称性の判定が困難になることがある．この場合，収束電子回折法やプリセッション電子回折法などにより，対称性の絞り込みを行う．（海洋研究開発機構高知コア研究所富岡尚敬）川井型マルチアンビル装置Kawai-Type Multianvil Apparatus油圧プレスに，分割球型あるいは分割柱型のガイドブロックを設置し，その内部にて，先端を切り欠いた8つの立方体アンビルで囲まれた空間中の試料を加圧して超高圧を発生させる装置．開発者である川井直人・大阪大学教授にちなむ．約50 GPaまでの圧力発生には，タングステンカーバイド製のアンビルが用いられるが，近年では焼結ダイヤモンドアンビルにより，100 GPaを超える圧力発生が可能となった．試料カプセルは，マグネシアなどの圧力媒体中に封入して準静水圧を発生させる．また，圧力媒体中にグラファイトやランタンクロマイトなどのセラミックヒーター，レニウムやタンタルなどの金属ヒーターを組み込むことで，超高圧下で2,000℃を超える温度を発生させることができる．レーザー加熱ダイヤモンドアンビルセルと比較すると，発生できる温度圧力は低いが，大容量（数mm 3）の試料を加圧でき，正確な温度制御ができることから，高圧相試料の合成や相平衡実験，各種物性測定に用いられる．（海洋研究開発機構高知コア研究所富岡尚敬）チェルマック置換Tschermak Substitution固溶体中では，2種類あるいはそれ以上のサイトにわたって，電荷の異なるイオン同士が，電気的中性が保たれるような組み合わせで置換することがある（複合置換）．輝石（pyroxene），ガーネット（garnet），角閃石（amphibole），緑泥石（chlorite）などのケイ酸塩鉱物には，Mg 2＋＋Si 4＋⇔2Al 3＋という複合置換がみられ，これをチェルマック置換と呼ぶ．MgSiO 3-Al 2O 3系においては，圧力の増加に伴ってMg 3Al 2Si 3O 12（パイロープ）中のMgSiO 3（メージャライト）成分の固溶量が，チェルマック置換により増加する．（海洋研究開発機構高知コア研究所富岡尚敬）シリカ鉱物Silica MineralStrunz分類でのシリカファミリーに属する鉱物．理想化学組成にSiO 2をもつ鉱物である石英（quartz），鱗珪石（tridymite），方珪石（cristobalite），コース石（coesite），スティショフ石（stishovite）などのほかに，SiO 2に加え水やガス分子を組成にもつモガン石（moganite），黒珪石（melanophlogite），千葉石（chibaite），房総石（bosoite）なども含まれる．また非晶質である蛋白石（opal）やレカテリア石（lechatelierite）もこれに属する．（東北大学学術資源研究公開センター長瀬敏郎）石英Quartz化学組成はSiO 2で三方晶系の結晶構造をもつシリカ鉱物．P3 121とP3 221の2つの結晶構造があり，両者は対挙（キラリティ）な関係にある．天然には透明な六角柱状の結晶（水晶）や結晶集合体，または隠微質な結晶集合体（瑪瑙）としても産する．多くは無～白色であるがときに紅・紫・黒・黄色，ガラス～脂肪光沢．鉱床の主要脈石鉱物や，砂岩の主要構成鉱物でもあり，火成岩，変成岩，堆積岩の多くに含まれる．劈開はなく，モース硬度7．多形には鱗珪石（tridymite），方珪石（cristobalite）など多数ある．（東北大学学術資源研究公開センター長瀬敏郎）62日本結晶学会誌第60巻第1号（2018）