研究成果:世界一構造秩序のあるガラスの合成と構造解析に成功

世界一構造秩序のあるガラスの合成と構造解析に成功―ガラスの一見無秩序な構造の中に潜む秩序を抽出―

 京都大学の小野寺陽平助教(A02-1分担)、国立研究開発法人物質・材料研究機構の小原真司主幹研究員(A02-1代表)、早稲田大学の平田秋彦教授(A02-1分担)、岐阜大学の志賀元紀准教授(A03-2代表)、弘前大学の増野敦信准教授(A01-2分担)、京都大学の平岡裕章教授(A033-2協力)理化学研究所の大林一平研究員(A03-2分担)らを中心とした国際共同研究チームは、世界一構造秩序のある永久高密度シリカ(SiO2)ガラスの合成に成功し、大型放射光施設SPring-8をはじめとする量子ビーム施設を横断的に利用した構造解析によって、ガラスの構造秩序の形成メカニズムの解明に成功しました。

ポイント

  • これまで報告された中で最も間隔が揃った原子配列があるガラス(世界一構造秩序があるガラス)を温度と圧力を精密に制御して合成
  • ガラス特有の低エネルギー励起とされるボゾンピークが密度だけではなく構造によっても変化することを観測
  • ガラスの構造秩序は原子の繋がったリングの形が温度と圧力で変形しつつ形成されることを発見
  • 温度と圧力の精密な制御による新規機能性ガラス合成への展開に期待

【出版情報】
雑誌名:
NPG Asia Materials
論文名:Structure and properties of densified silica glass: Characterizing the order within disorder
   (高密度化シリカガラスの構造と物性:無秩序の中の秩序の特徴量の抽出)
著者:小野寺陽平小原真司、Philip S. Salmon、平田秋彦、西山宣正、気谷卓、Anita Zeidler、志賀元紀増野敦信、井上博之、田原周太、Annalisa Polidori、Henry E. Fischer、森龍也、小島誠治、川路均、Alexander I. Kolesnikov、Matthew B. Stone、Matthew G. Tucker、Marshall T. McDonnell、Alex C. Hannon、平岡裕章大林一平、中村壮伸、Jaako Akola、藤井康裕、尾原幸治、谷口尚、坂田修身
DOI:10.1038/s41427-020-00262-z

【所属機関のプレスリリース】
https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2020-12-25-0