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J-GLOBAL ID：201702232378365279   整理番号：17A0615484

α-クリストバライト中の酸素の炭素による置換

Carbon substitution for oxygen in α-cristobalite

著者 (2件)： MITANI Saki (Division of Earth Evolution Sciences, Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba) ,  KYONO Atsushi (Division of Earth Evolution Sciences, Graduate School of Life and Environmental Sciences, University of Tsukuba)
資料名： Journal of Mineralogical and Petrological Sciences  (Journal of Mineralogical and Petrological Sciences)
巻： 112  号： 1  ページ： 52-56(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： G0150B  ISSN： 1345-6296  CODEN： JMPSCA  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： 日本 (JPN)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 高温条件下におけるシリカへの炭素の溶解度について検討した。シリカガラス管中に密封した非晶質シリカとグラファイト粉末の混合物を1300°Cに加熱した。得られたα-クリストバライトの格子パラメータと単位格子体積は,グラファイト無しで加熱した場合に比べてやや増加した。他方c格子パラメータはほとんど変化しなかった。出発物質として混合された炭素含量による格子パラメータ変化への影響はなかった。大気酸素環境下で試料を再加熱した後,a格子パラメータと単位格子体積はそれ以前の値より減少した。これらの変化は,α-クリストバライトに組み込まれた炭素は大気酸素によって酸化されたらしいことを示している。ジシロキサン分子の第一原理計算から,ブリッジしている酸素を炭素が置換することによってSi-C結合距離は増加し,一方Si-C-Si結合角度はSi-O結合距離及びSi-O-Si結合角度に比べて減少することが分かった。Si-Si距離の拡大は,α-クリストバライトの単位格子中のc-軸に比べてa-及びb-軸で2倍影響するので,第一原理シミュレーションの結果は,「炭素置換によってa格子パラメータはc格子パラメータに比較してより大きく増加する」という観察結果を支持している。本研究から,縮小及び高温条件下では,α-クリストバライト構造中で炭素はケイ素ではなく酸素を置換すると結論される。(翻訳著者抄録)

シソーラス用語： *クリストバライト ,  炭素 ,  酸素 ,  計算 ,  X線回折 ,  二酸化ケイ素 ,  置換
準シソーラス用語： 第一原理計算

著者キーワード (4件)： α-cristobalite ,  Carbon substitution ,  X-ray diffraction ,  Ab-initio calculation

分類 (1件)： 酸化鉱物,水酸化鉱物  (DE08050W)

引用文献 (30件)：

• Al Derzi, A.R., Gregusova, A., Runge, K. and Bartlett, R.J. (2008) Structure and properties of disiloxane: An ab initio and post-Hartree-Fock study. International Journal of Quantum Chemistry, 108, 2088-2096.
• Ballhaus, C. (1995) Is the upper mantle metal-saturated? Earth and Planetary Science Letters, 132, 75-86.
• Bourova, E., Parker, C.S. and Richet, P. (2000) Atomistic simulation of cristobalite at high temperature. Physical Review B, 62, 12052-12061.
• Capitani, G.C., Di Pierro, S. and Tempesta, G. (2007) The 6H-SiC structure model: Further refinement from SCXRD data from a terrestrial moissanite. American Mineralogist, 92, 403-407.
• Crowley, T.J. (2000) Causes of climate change over the past 1000 years. Science, 289, 270-277.

タイトルに関連する用語 (4件)： クリストバライト ,  酸素 ,  炭素 ,  置換