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J-GLOBAL ID：201402288139277517   整理番号：14A0893287

水蒸気から成長した氷の基底面のらせん素ステップの成長速度における表面/体積拡散の役割

Roles of Surface/Volume Diffusion in the Growth Kinetics of Elementary Spiral Steps on Ice Basal Faces Grown from Water Vapor

著者 (6件)： ASAKAWA Harutoshi (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  SAZAKI Gen (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  YOKOYAMA Etsuro (Gakushuin Univ., Tokyo, JPN) ,  NAGASHIMA Ken (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  NAKATSUBO Shunichi (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN) ,  FURUKAWA Yoshinori (Hokkaido Univ., Sapporo, JPN)
資料名： Crystal Growth & Design  (Crystal Growth & Design)
巻： 14  号： 7  ページ： 3210-3220  発行年： 2014年07月 
JST資料番号： W1323A  ISSN： 1528-7483  CODEN： CGDEFU  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 大気圧下でT=-8.4°Cの氷の基底面成長における個々のらせんステップの側方成長を微分干渉コントラスト顕微鏡と結合したレーザー偏光顕微鏡(LCM-DIM)によって観測した。それから水蒸気圧(P^∞_X(X=H₂O))と隣接しているステップ間の距離におけるステップ速度(V_step)の依存性を測定した。これらの結果に基づいて,大気圧下で成長する氷の結晶の素ステップの成長速度における水分子の表面および体積拡散の役割を研究した。この研究から次のような重要な結果を得ることができた。1)氷の基底面は実験状態下で需要なEhrlich-Schwoebel効果を示さなかった。2)隣接のらせんステップ間の距離(L)は一定のP^∞_X(X=H₂O)下で大きな変化を示した。V_stepはL≦15μmで一定のままで変化しなかった。3)V^int_step(L≧15μmの場合に遊離しているステップのV_step)対P^∞_X(X=H₂O)プロットの傾きはP^∞_X(X=H₂O)が増大すると徐々に減少した。P_e(平衡圧)におけるステップ速度係数はβ≒700μm/sになった。4)水蒸気分子の体積拡散とテラス上の水吸着分子の表面拡散の両方を考慮したモデルを提示した。このモデルはテラス上に拡散している水吸着分子に関する隣接のらせんステップの競合による結果(2)を説明できるが,(3)の結果は説明できない。

シソーラス用語： *氷 ,  *気相成長 ,  *表面ステップ ,  *螺旋転位 ,  *成長速度 ,  共焦点レーザ顕微鏡 ,  干渉顕微鏡 ,  蒸気圧 ,  水分子 ,  *表面拡散 ,  *固体内拡散 ,  効果
準シソーラス用語： 微分干渉顕微鏡 ,  Ehrlich-Schwoebel効果

分類 (2件)： 物理的手法を用いた吸着の研究  (CB12043P) ,  その他の無機化合物の結晶成長  (BK13060T)

タイトルに関連する用語 (8件)： 水蒸気 ,  成長 ,  氷 ,  基底面 ,  らせん ,  成長速度 ,  体積拡散 ,  役割