解析システム研究グループ
2010 年度のトピックス

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2010 年度の論文

“Thermal expansion of the CZ-grown LaAlO₃ single crystal at high temperatures”

J. Wang, N. Ishizawa, K. Mochizuki, S. Kawaminami

J. Flux Growth, 5[1] pp2-5 (2010.05)

チョクラルスキー法で合成されたランタンアルミネート（LaAlO₃) 単結晶の高温構造変化を単結晶Ｘ線回折法により 296K から 1195K の間において調べた。 菱面体構造中のAlO6 八面体の回転角の二乗は転移点近傍で直線的に変化し、約 839K で二次構造相転移を起こすことを示唆していた。 体積熱膨張係数の温度依存性は転移点でとびをもち、熱膨張計をもちいた既往の研究結果と整合的であった。

“Effect of Mg substitution on crystal structure and oxide-ion conductivity of apatite-type lanthanum silicates”/h3>

T. Kinoshita, T. Iwata, E. Béchade, O. Masson, I. Julien, E. Champion, P. Thomas, H.Y oshida, N. Ishizawa, K. Fukuda

Solid State Ionics 181, pp1024-2032 (June, 2010).

ランタンケイ酸アパタイトである La_9.93(Si_5.11Mg_0.89)O₂₆ および (La_8.48Mg_1.28)Si₆O₂₆ 単結晶のＸ線構造解析をおこない、前者は空間群 P6₃/m に属し、後者は P6₃ に属することを明らかにした。 773K における酸化物イオン伝導度は前者が高かった。酸化物イオン伝導度の変化は、La とO から構成される等辺三角形が c 軸に沿って並ぶ六方チャンネルの形状によって説明できる。 (La_8.48Mg_1.28)Si₆O₂₆ では、La の一部が Mg に置換されることによって対称性が下がり、対称中心を失う。Mg が La 席を置換する場合と Si 席を置換する場合の二種類があり、それに依存して単位胞の大きさや物性が大きく変わることを見出した。

“Structural evolution of Na_0.5K_0.5NbO₃ at high temperatures”

N. Ishizawa, J. Wang, T. Sakakura, Y. Inagaki, K.Kakimoto

J. Solid State Chem. 183, pp. 2731-2738 (September, 2010)

フラックス法によって合成されたニオブ酸ナトリウムカリウム（Na_0.5K_0.5NbO₃）強誘電体結晶の温度誘起相転移を単結晶Ｘ線解析法により明らかにした。 結晶は室温で斜方晶系であり、加熱すると 465K で正方晶系に、さらに 671K で立方晶系に相転移した。冷却時には立方- 正方相転移は 666K、正方ー斜方相転移は 446K で起きた。 いずれの相転移においても高温側で単位胞体積が小さくなる現象が観察された。転移温度のヒステリシスおよび転移時の体積変化の不連続性からこれらの相転移の次数はいずれも一次であると推定された。 Nb の配位数は立方晶系で 6、正方晶系で 5+1、斜方晶系で 4+2 と推定された。 Na と K はABO₃ ペロブスカイトの A 席に入るが、実際には互いに少しずれた席を占めることがわかった。 これは両者のイオン半径の違いによって説明することができた。 小さい Na イオンは酸素原子に囲まれた A 席周りの空間の中心から K よりもより大きくずれ、自発分極軸の特性向上に寄与していた。 自発分極の大きさを構造から推定し、斜方晶系ではおよそ 0.29 Cm^-2、正方晶系ではおよそ 0.18 Cm^-2 であることを示した。

“Sr₂Pr₈(SiO₄)₆O₂”

T. Sakakura, M. Kamoshita, H. Iguchi, J. Wang, N. Ishizawa

Acta Crystallogr. Sect. E 66, i68 (August, 2010)

ストロンチウムプラセオジムオキシケイ酸アパタイト（Sr₂Pr₈(SiO₄)₆O₂）の単結晶を SrCl₂ をフラックス成分とするフラックス法を用いて合成し、その構造を単結晶Ｘ線回折法を用いて決定した。 従来これらの希土類ケイ酸オキシアパタイトは 1700℃ 以上の高温で合成されてきたが、本研究によって 1100℃ という中温度合成が可能であることを見出した。 アパタイト型構造においてアルカリ土類および希土類元素の入る席は二つあるが、Pr はそのうちの一つの席を完全に占有し、他席は Pr と Sr が半々に占有していることを見出した。

“In-situ observation of phase transformations in layered perovskite BaLnMn₂O₇”

H. Nakano, N. Ishizawa, H. Sato, N. Kamegashira

Adv. Science Technol. 67 pp. 113-117 (August, 2010)

層状ペロブスカイト型構造をもつ BaLn₂Mn₂O₇ 単結晶の相転移を高温単結晶Ｘ線回折法および電子顕微鏡法によって調べた。 その結果、BaPr₂Mn₂O₇ は 400K 付近で P4₂/mnm から I4/mmm へ相転移を起こし、さらに 1040K 付近で別な相転移を起こすことを明らかにした。

“Efficiency in the calculation of absorption corrections for cylinders”

T. Ida

J. Appl. Cryst. 43 pp. 1124-1125 (October, 2010)/p>

ガラスキャピラリに封入された結晶性粉末試料を用いたＸ線回折測定による強度データの解析には、吸収係数の均一な円柱形を仮定した吸収補正が施されるのが普通である。 International Tables for Crystallography, Vol. C においては数値計算により求められた数表に記載される値を内挿して用いる方法が提案されている。 しかし、International Tables で用いられている数値計算法は効率が悪く、計算アルゴリズムを改良することにより 1,000 倍から 10 万倍程度高 速に高精度な数値解が得られることを明らかにした。 この結果、構造解析プログラムにおいて、吸収補正に関する数表を参照することも、内挿を実施することも事実上不必要となり、さらに極端に大きい吸収係数を持つ試料に対しても補正因子を計算することが可能になる。
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“(Ca_xNd_11-x)Ru₄O₂₄ (x = 4.175)”

T. Sakakura, K. Okada, H. Iguchi, J. Wang, N. Ishizawa

Acta Crystallogr. Sect. E 66, i80 (November, 2010)

カルシウムネオジムルテニウム複合酸化物 (CaxNd_11-x)Ru₄O₂₄ (x = 4.175) の単結晶をフラックス法によって合成し、その構造を単結晶Ｘ線回折法によって調べた。 ルテニウムは酸素原子 6 個に囲まれた RuO₆ 八面体を構成する。 これらの RuO₆ 八面体は互いに孤立し、カルシウムおよびネオジムから構成されるマトリックス中に存在する。 Ru の平均原子価は約 4.79 であり、結晶中の二つのRu サイトのうち一つには Ru⁵⁺ が占有し、他席には Ru⁴⁺ と Ru⁵⁺ がほぼ同数存在することが配位多面体形状とボンドバレンスサムから推定された。

「フラックス法によるアパタイト型 SrPr₄(SiO₄)_3O 単結晶の合成」

井口浩詠・鴨下三奈美・王 俊・小森隆史・坂倉輝俊・石澤伸夫

J. Flux Growth, 5[2] pp. 59-62 (December, 2010)

塩化ストロンチウムをフラックスとしてもちい、SrPr₄(SiO₄)_3O 単結晶をフラックス法で合成した。 合成した結晶の晶相を光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡によって観察し、従来フラックス法で合成されたリン酸塩素アパタイトの晶相とは一部異なっていることを見出した。 今回、SrCl₂ をフラックスとして成長した SrPr₄(SiO₄)_3O は六角柱状であり、その側面は既往の文献で報告されている Sr₅(PO₄)₃Cl などと同様に {1010} である。 しかし柱状先端部を形成する結晶面は Sr₅(PO₄)₃Cl について報告されている {1011} とは異なり、これらを c 軸の周りに 30 度回転した {1121} 面であった。

2010 年度の総説・解説・報文・その他

「Ｘ線構造解析法の最近の進歩」

石澤伸夫

セラミックデータブック2010 38、（株）テクノプラザ、pp. 117-120 (November, 2010)

「粉末回折法の使い方（5）　- 物質の同定と定性分析、データベースの利用-」

井田　隆

J. Flux Growth 5[2], pp. 48-54 (November, 2010)

“Siderite, FeCO₃”

N. Ishizawa, Y. Inagaki, I. Isao, K. Kakimoto, H. Ohsato

Photon Factory Activity Report 2009 #27 Part B (March, 2011) in press.

“Particle statistics in synchrotron powder diffractometry”

T. Ida, T. Goto, A. Oya, H. Hibino

Photon Factory Activity Report 2009 #27 Part B (March, 2011) in press.

「グラムシャリエ級数展開法を用いた非調和熱振動解析とその応用」

坂倉輝俊・井田 隆・石澤伸夫

セラミックス基盤工学研究センター年報 2010, 10, 41-44 (March, 2011)

「高温単結晶X 線回折計の温度検定」

王　俊・日比野　寿・石澤伸夫

セラミックス基盤工学研究センター年報 2010, 10, 45-50 (March, 2011)

2010 年度の学会発表と講演

「粉末回折法の基礎と粉末回折データの解析法」（依頼講演）

井田　隆

情報機構セミナー、2010 年 4 月、東京

「中部シンクロトロン光利用施設総合材料評価I ビームライン」（依頼講演）

井田　隆

名古屋大学シンクロトロン光研究センターシンポジウム、2010 年4 月、名古屋

“In-situ measurement of phase transition of layered perovskite BaLn₂Mn₂O₇”

H. Nakano, N. Ishizawa, H. Satoh, N. Kamegashira

12th International Ceramics Congress (CIMTEC 2010), June 2010, Montecatini Terme, Tuscany, Italy

“In-situ measurement of phase transition of layered perovskite BaLn₂Mn₂O₇”

H. Nakano, N. Ishizawa, N. Kamegashira

The Sixth China International Conference on High-Performance Ceramics (CICC-6), August 2009, Harbin, China

「粉末回折の新局面」（依頼講演）

井田　隆

シンクロトロン光利用者研究会、2010 年 8 月、名古屋

“Particle statistics in synchrotron powder diffractometry”

T. Ida, T. Goto, A. Oya, H. Hibino

12th European Powder Diffraction Conference (EPDIC12), August 2010, Darmstadt, Germany

“New type of dual solid-state thermochromism: Modulation of intramolecular charge transfer by intermolecular π-π interactions, kinetic trapping of aci-nitro group and reversible molecular locking”

P. Naumov, S.-C. Lee, N. Ishizawa, Y.-G. Jeong, I.-H. Chung, S. Fukuzumi

6th International Symposium on Organic Photochromism (ISOP2010), October 2010, Yokohama, Japan

“The origin of solid-state thermochromism of polycyclic overcrowded enes: A hundred-year old mystery resolved”

P. Naumov, N. Ishizawa, J. Wang, L. Pejov, S.-C. Lee

6th International Symposium on Organic Photochromism (ISOP2010), October 2010, Yokohama, Japan

「Ｘ線回折法による無機材料分析」（依頼講演）

井田　隆

分析化学講習会、2010 年 10 月、名古屋

“Particle statistics in high-resolution synchrotron powder x-ray diffractometry”

T. Ida, T. Iwamoto, T. Goto, H. Hibino

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“Crystal structure and microwave dielectric properties of indialite”

H. Ohsato, A.-Y. Kim, T. Sakakura, N. Ishizawa, C.-I. Cheon, J.-S. Kim

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“Structural evolution of stoichiometric praseodymium silicate oxyapatite, Pr₈Sr₂Si₄O₂₆”

T. Sakakura, M. Kamoshita, J. Wang, N. Ishizawa

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“High-temperature single-crystal X-ray diffraction study on the decarbonation of FeCO₃”

J. Wang, T. Sakakura, N. Ishizawa, H. Eba

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“The origin of solid-state thermochromism of polycyclic overcrowded enes: A hundred-year old mystery resolved”

P. Naumov, N. Ishizawa, J. Wang, L. Pejov, S.-C. Lee

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“New type of dual solid-state thermochromism: Modulation of intramolecular charge transfer by intermolecular π-π interactions, kinetic trapping　of aci-nitro group and reversible molecular locking”

P. Naumov, S.-C. Lee, N. Ishizawa, Y.-G. Jeong, I.-H. Chung, S. Fukuzumi

The 10th Conference of the Asian Crystallographic Association (AsCA2010), November 2010, Busan, Korea

“Evaluation of crystallite size distribution by capillary spinner-scan method in synchrotron powder diffractometry” (invited)

T. Ida, T. Goto, H. Hibino

3rd International Congress on Ceramics (ICC3), November, 2010, Osaka, Japan

“Structural evolution of FeCO₃ through decarbonation at elevated temperatures”

J. Wang, T. Sakakura, N. Ishizawa, H. Eba

3rd International Congress on Ceramics (ICC3), November, 2010, Osaka, Japan

“Structural phase transitions in KNbO₃ and Na_0.5K_0.5NbO₃”

T. Sakakura, J. Wang, N. Ishizawa, Y. Inagaki, K.Kakimoto

3rd International Congress on Ceramics (ICC3), November, 2010, Osaka, Japan

“Crystal structures of solid solution (Ba_1-xCa_x)(Sc_1/2Nb_1/2)O₃ system”

H. Nakano, T. Ida, M. Takemoto, H. Ikawa

3rd International Congress on Ceramics (ICC3), November, 2010, Osaka, Japan

「グリシル - L - チロシン水和物の結晶構造と湿度依存相転移の解析」

清谷多美子・井田　隆・菅原洋子

平成 22 年度日本結晶学会年会、2010 年12 月、大阪

「軌道放射光粉末回折測定における粒子統計の効果」

井田　隆

平成 22 年度日本結晶学会年会、2010 年 12 月、大阪

「A₁₁Ru₄O₂₄ 結晶 (A = Ca，Sr，Pr，Nd) のフラックス合成と構造」

井口浩詠・坂倉輝俊・石澤伸夫

第 5 回フラックス成長研究会発表会、2010 年12 月、長野

「アパタイト型希土類ケイ酸塩結晶のフラックス合成と構造」

二宮佳亮・井口浩詠・坂倉輝俊・石澤伸夫

第 5 回フラックス成長研究会発表会、2010 年 12 月、長野

「Na0.5K0.5NbO3 およびKNbO3 強誘電体の高温における原子レベルの構造の乱れ」

坂倉輝俊・王俊・石澤伸夫・稲垣由美・柿本健一

第 5 回フラックス成長研究会発表会、2010 年 12 月、長野

「FeCO₃ の高温脱炭酸挙動に関するＸ線その場観察」

王俊・坂倉輝俊・石澤伸夫

第 5 回フラックス成長研究会発表会、2010 年 12 月、長野

“A New Method to Evaluate Crystallite Size Distribution Based on Statistical Analysis of Diffraction Intensity Data”

T. Ida, T. Goto, H. Hibino

4th International Workshop on Advanced Ceramics, December 2010, Nagoya, Japan

“Effect of Mg substitution on crystal structure of oxide-ion conducting apatite-type lanthanum silicates”

R. Hamaguchi, T. Kinoshita, T. Iwata, E. Béchade, O. Masson, I. Julien, E. Champion, P. Thomas, H. Yoshida, N. Ishizawa, K. Fukuda

4th International Workshop on Advanced Ceramics, December 2010, Nagoya, Japan

“In-situ observation of the decarbonation of FeCO₃ at high temperatures by the single-crystal X-ray diffraction”

J. Wang, T. Sakakura, N. Ishizawa, H. Eba

4th International Workshop on Advanced Ceramics, December 2010, Nagoya, Japan

“Structural chemistry of A₁₁Ru₄O₂₄ (A=Ca, Sr, Nd, Pr)”

H. Iguchi, T. Sakakura, J. Wang, N. Ishizawa

4th International Workshop on Advanced Ceramics, December 2010, Nagoya, Japan

“Empirical phase distribution research of the Al(x)-Sr(y)-Si(z) ternary nitride using single crystal and powder X-ray diffractometry”

S. Funahashi, T. Takeda, R.-J. Xie, N. Hirosaki, N. Ishizawa

4th International Workshop on Advanced Ceramics, December 2010, Nagoya, Japan

“Crystal structures of oxide-ion conducting apatitetype lanthanum silicates”

R. Hamaguchi, T. Kinoshita, T. Iwata, N. Ishizawa, K. Fukuda

第49 回セラミックス基礎科学討論会、2011 年 1 月、岡山

「M₁₁Ru₄O₂₄（M= 希土類、アルカリ土類金属）単結晶の合成と構造」

井口浩詠・坂倉輝俊・石澤伸夫

2011 年日本セラミックス協会年会、2011 年 3 月、浜松

「アパタイト型ケイ酸塩結晶のフラックス合成と構造」

二宮佳亮・井口浩詠・坂倉輝俊・石澤伸夫

2011 年日本セラミックス協会年会、2011 年 3 月、浜松

「KNbO₃ の常誘電相における原子レベルでの構造乱れ」

坂倉輝俊・二宮佳亮・王俊・石澤伸夫

2011 年日本セラミックス協会年会、2011 年 3 月、浜松

「Eu²⁺ 賦活 Al(x) - Sr(y) - Si(z) 三元窒化物系における新蛍光体材料探索」

舟橋司朗・武田隆史・Rong-Jun Xie・廣崎尚登・石澤伸夫

2011 年日本セラミックス協会年会、2011 年 3 月、浜松

“Particle statistics in φ- and Ω-scan methods”

T. Ida and H. Hibino

The ICDD Spring Meeting 2011, March 2011, Newtown Square, USA

2010 年度の受賞

Richard and Patricia Spriggs Phase Equillibria Award

受賞者：G. Kobayashi, S. Nishimura, M. Park, R. Kanno, M. Yashima, T. Ida, A. Yamada

受賞論文：“Isolation of Solid Solution Phases in Size- Controlled Li_xFePO₄ at Room Temperature”, Adv. Funct. Mater. 18 (3), 395-403 (February 2009)

受賞対象：The Spriggs Phase Equilibria Award shall be given to the author or authors who, in the judgment of the award committee, made the most valuable contribution to phase stability relationships in ceramic-based systems literature during the calendar year prior to the selection. For the purposes of this award, a phase equilibria article is defined as a paper, article, or report published in a technical or trade journal, or in a bulletin from a school, laboratory, technical bureau, or experimental station, or in a pamphlet or book form. It must be complete and readily available to the public. The award is a certificate and a cash prize of $1,000 to be divided equally among multiple authors. The eligibility for the Spriggs Phase Equilibria Award is open to all people worldwide.

2010 年度の特許出願

Crystallite size analysis method and apparatus using powder x-ray diffraction

Inventers: Takashi IDA, Nagoya (JP); Licai Jiang, Rochester Hills, MI (US)

Assignee: Rigaku corporation

Appl. No.: 12/560,803

Filed: Sep. 16, 2009

米国特許

20011年05月19日更新