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水に関するサイレントキーワード相転移が含まれる科研費採択研究5件

水に関するサイレントキーワード相転移が含まれる科研費採択研究 5件

カーボンナノチューブのナノ表面・ナノ空間における水の構造と物性

【研究分野】ナノ材料・ナノバイオサイエンス

【研究領域課題番号】24310094 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カーボンナノチューブ / 水 / 相図 / ナノ空間 / ナノチューブ / 光物性 / 相転移

【研究成果の概要】

構造が制御されたナノ空間として1本の単層カーボンナノチューブ（SWNT）を用い，SWNTと水分子のナノスケールにおける相互作用を解明することを目的として研究を行った。分光実験および理論計算から，SWNTの外表面には2分子層の厚さの水の吸着層が形成されることを明らかにした。この吸着水は，2層で水素結合が閉じるため「疎水的」に振る舞うこと，ラマン分光における動径呼吸モードの周波数を増加させることが分かった。SWNT内部のナノ空間に内包された水に対しては，温度と水蒸気圧により液相・固相を制御することができた。また，内包過程において，SWNT内部で凝縮相と空の空間に相分離することを明らかにした。

【研究代表者】

本間芳和東京理科大学理学部教授 (Kakenデータベース)

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】20,540千円 (直接経費: 15,800千円、間接経費: 4,740千円)

【研究分担者】
山本貴博	東京理科大学	工学部	講師	(Kakenデータベース)
岡田晋	筑波大学	大学院数理物質科学研究科	教授	(Kakenデータベース)
千足昇平	東京大学	大学院工学系研究科	講師	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
加藤大樹	東京理科大学	理学部	助教	(Kakenデータベース)

パルスレーザーとダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧高温下の水の熱拡散率計測

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】24740356 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ダイヤモンドアンビルセル / 氷惑星内部構造 / 融解 / 高温高圧実験 / 水 / アンモニア / 酸化マグネシウム / 高圧高温実験 / 相転移 / 熱拡散率

【研究成果の概要】

氷惑星内部物質の融点計測と熱拡散率計測のためのCO2レーザー加熱装置を開発した。この装置とダイヤモンドアンビルセルを用いて、氷、アンモニア及び酸化マグネシウムの高圧下の融点決定に成功した。これらの結果から、天王星や海王星といった氷惑星内部では、水は液体として存在している一方で、アンモニアは一部固体として存在していることが明らかになった。このことにより、惑星磁場の生成に関わるマントル内の非対流層は、これまで予想されていた水ではなく、固体のアンモニアで構成されている可能性が高いことが示された。

【研究代表者】

木村友亮愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター特定研究員 (Kakenデータベース)

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2012-04-01 - 2015-03-31

【配分額】4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)

【研究協力者】
桑山靖弘	愛媛大学	地球深部ダイナミクス研究センター	助教	(Kakenデータベース)
大藤弘明	愛媛大学	地球深部ダイナミクス研究センター	准教授	(Kakenデータベース)

加圧低温水の液液相転移及び動的性質と,水への化学的圧力印加効果
【研究分野】生物物理・化学物理
【研究領域課題番号】21340118 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

水 / ガラス転移 / 相転移 / 熱容量 / 構造緩和 / 熱測定 / エンタルピー緩和 / 水素結合ネットワーク
【研究成果の概要】

種々の第二成分を有する細孔内希薄水溶液の低温熱容量を測定した。純水で233Kに観測された極大は,メタノール等を加えたときには消失し,ヒドロキシルアミン(HA)を加えたときには明瞭なピークに発達し,一次相転移の特徴を示した。相転移温度はHA組成の増大とともに上昇し,圧力の増大とともに下降した。5wt% HA水溶液では,相転移ピーク強度は圧力の増大とともに減少した。これらの結果に基づいて, HA添加は水に負の圧力印加効果を及ぼし,純水の液液相転移とその臨界点は負の圧力領域にあるという新たな相図モデルを提示した。
【研究代表者】

小國正晴東京工業大学大学院・理工学研究科教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2009 - 2011
【配分額】19,760千円 (直接経費: 15,200千円、間接経費: 4,560千円)
【研究連携者】

東崎健一千葉大学教育学部教授 (Kakenデータベース)

制限された空間における構造と相転移:X線、中性子線、NMR、計算機実験による研究

【研究分野】物性Ⅱ

【研究領域課題番号】18340108 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

カーボンナノチューブ / 水 / アイスナノチューブ / 計算機実験 / NMR / 相転移 / メタン / 吸着 / 交換転移 / 低次元系

【研究成果の概要】

単層カーボンナノチューブ(CNT)の、分子数個分程度の小さな直径をもった空洞内部に、水や炭素のかご状フラーレン分子などを挿入して、その性質を調べた。水分子ではアイスナノチューブと呼ばれる特異な氷が形成され、その形成温度がCNT直径に対してどのように変化するかが明らかになった。また、CNT内部の水分子が雰囲気ガス分子と交換する交換転移が発見された。さらに、CNT内部におけるフラーレン分子の大振幅回転運動の存在や特異な水の誘電特性が明らかになった。

【研究代表者】

真庭豊首都大学東京大学院・理工学研究科教授 (Kakenデータベース)

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】17,620千円 (直接経費: 15,100千円、間接経費: 2,520千円)

【研究分担者】
松田和之	首都大学東京	大学院・理工学研究科	助教	(Kakenデータベース)
門脇広明	首都大学東京	大学院・理工学研究科	准教授	(Kakenデータベース)
片浦弘道	産業技術総合研究所	グループ長	(Kakenデータベース)
丸山茂夫	東京大学	大学院・工学研究科	教授	(Kakenデータベース)

水素結合をプローブにした地球内部物質中の水素ならびにマントル流体の性質の解明
【研究分野】地球化学
【研究領域課題番号】12640476 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

水素結合 / 高圧 / 中性子回折 / 振動分光 / 重炭酸 / マントル / ラマンスペクトル / 赤外スペクトル / 相転移 / 流体 / 水 / ダイヤモンド / 地球内部 / 分光学
【研究成果の概要】

地球内部物質、特に上部マントルを構成する物質には水が構造中に取りこまれる。水素の取りこみによって、地球内部の溶融関係、岩石の変形挙動などに大きな変化が起こりうることが知られている。
本研究では含水ケイ酸塩鉱物をはじめとするさまざまな含水素物質の高圧での物性変化を分光学的手法や中性子回折のその場観察で明らかにすることができた。特に研究の後期においてカリウム重炭素塩の高圧下での相転稼を見いだすことができた。詳細は冊子体を参照されたい
【研究代表者】

鍵裕之東京大学大学院・理学系研究科助教授 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(C)
【研究期間】2000 - 2001
【配分額】3,600千円 (直接経費: 3,600千円)

【研究連携者】
東崎健一	千葉大学	教育学部	教授	(Kakenデータベース)