検索対象:     
報告書番号:
※ 半角英数字
 年 ~ 
 年

Quasielastic neutron scattering of brucite to analyse hydrogen transport on the atomic scale

中性子準弾性散乱によるブルーサイト鉱物中の水素拡散の原子スケール解析

奥地 拓生*; 豊岡 尚敬*; Purevjav, N.*; 柴田 薫

Okuchi, Takuo*; Tomioka, Naotaka*; Purevjav, N.*; Shibata, Kaoru

中性子準弾性散乱(QENS)は、鉱物結晶格子内で起こる原子スケール水素拡散プロセスを分析するための新規かつ有効な方法であることが実証されている。この方法は、凝縮体中の拡散性が高い水素原子または水分子の拡散頻度および距離を分析するために敏感であると以前から考えられていた。本論文では、水酸基として結晶格子に結合している非常に遅い運動の水素原子の拡散運動を分析する応用研究の結果が示されている。ブルーサイト鉱物( brucite)、Mg(OH)$$_{2}$$では、水素原子の単一の二次元層面内でのジャンプとそれに最も近い次の層へのジャンプの2種類の水素拡散プロセスが観察された。ブルーサイトの結晶構造内で観察されるこれらの拡散プロセスは、層状構造を有する様々な種類の酸化物およびミネラル内で起こる水素拡散現象にQENS測定が適用可能であることを示している。

It is demonstrated that quasielastic neutron scattering (QENS) is a novel and effective method to analyse atomic scale hydrogen transport processes occurring within a mineral crystal lattice. The method was previously characterized as sensitive for analysing the transport frequency and distance of highly diffusive hydrogen atoms or water molecules in condensed matter. Here are shown the results of its application to analyse the transport of much slower hydrogen atoms which are bonded into a crystal lattice as hydroxyls. Two types of hydrogen transport process were observed in brucite, Mg(OH)$$_{2}$$ : a jump within a single two-dimensional layer of the hydrogen lattice and a jump into the next nearest layer of it. These transport processes observed within the prototypical structure of brucite have direct implications for hydrogen transport phenomena occurring within various types of oxides and minerals having layered structures.

Access

:

- Accesses

InCites™

:

パーセンタイル:100

分野:Chemistry, Multidisciplinary

Altmetrics

:

[CLARIVATE ANALYTICS], [WEB OF SCIENCE], [HIGHLY CITED PAPER & CUP LOGO] and [HOT PAPER & FIRE LOGO] are trademarks of Clarivate Analytics, and/or its affiliated company or companies, and used herein by permission and/or license.