Gravity-induced diffusion of isotope atoms in monoatomic solid Se

固相状態の単体Se中における重力誘起の同位体の拡散

真下 茂; 小野 正雄  ; Huang, X. S.*; 井口 裕介*; 岡安 悟  ; 小林 桂*; 中村 栄三*

Mashimo, Tsutomu; Ono, Masao; Huang, X. S.*; Iguchi, Yusuke*; Okayasu, Satoru; Kobayashi, Katsura*; Nakamura, Eizo*

超重力場下の固体状態の単体元素金属Seにおいて、同位体の沈降現象を確認した。81万G,試料温度190Cにて超重力処理した試料では、微細化した結晶,成長した結晶,羽状の結晶が重力方向に対して平行に出現している層状の結晶状態が得られていた。結晶成長が見られた領域では0.8%以上のSe/Seの同位体比の変化が見られていることがわかった。前述の結果は置換型の自己拡散をする構成原子が重力によって沈降したことを表しており、同位体分離や不純物組成や結晶状態の制御等への応用の可能性を示唆している。

A strong gravitational field resulted in the gravity-induced diffusion (sedimentation) of isotope atoms in monoatomic solid Se. The layer crystalline morphology consisting of three zones of the fine-grained crystals, the long crystals and feather-shaped crystals grown parallel to gravity direction appeared in the specimen ultracentrifuged at 0.8-1 million G and at 190 C. Change in concentration ratio Se/Se of 0.8% was observed in the grown crystalline region. These results show an evidence for sedimentation of substitutional atoms in solid via self-diffusion, and suggest possibility of application to control of impurity and crystalline state as well as to isotope separation.