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Investigation of polyamorphism in compressed B$$_{2}$$O$$_{3}$$ glass by the direct measurement of the density

密度の直接測定による圧縮されたB$$_{2}$$O$$_{3}$$ガラスでのポリアモルフィズムの研究

Brazhkin, V. V.*; Tsiok, O. B.*; 片山 芳則

Brazhkin, V. V.*; Tsiok, O. B.*; Katayama, Yoshinori

B$$_{2}$$O$$_{3}$$ガラスの相対的な体積変化の精密測定を歪みゲージ法によって、9GPaまでの静水圧下で測定した。歪みゲージ法による測定の特徴を、緩和した状態及び緩和していない状態での圧縮率の測定の観点から議論した。今回の測定によって、ある程度の圧力範囲にわたった圧縮率の異常と対数的なガラス密度の緩和が観測された。今回の体積測定から得られた緩和した状態での圧縮率と、ブリルアン散乱から得られる緩和していない状態での圧縮率の間には数倍もの顕著な差があることが明らかになった。今回の圧力下の相対的な体積変化の測定と過去の構造研究及び計算機シミュレーションの結果を組合せることにより、B$$_{2}$$O$$_{3}$$ガラスの構造転移の基本的な特徴、すなわち、加圧による高密度化及び減圧での逆転移の双方ともある程度広がった圧力範囲でおきること、常圧でも残る高密度化は短距離秩序の変化を伴わないことが明らかになった。

Relative volume change of vitreous B$$_{2}$$O$$_{3}$$ have been precisely measured by the strain-gauge technique at hydrostatic pressures up to 9 GPa. Smeared anomalies of compressibility (at P $$>$$ 0.5 GPa and P $$>$$ 5 GPa) and logarithmic relaxation of the glass density are observed. It has been revealed that there is a significant difference between the relaxed bulk modulus of glass obtained from the volume measurements and the unrelaxed modulus estimated from the Brillouin spectroscopic data. The basic features of the phase transitions in B$$_{2}$$O$$_{3}$$ glass is revealed by the measurements of the relative volume change under compression together with the previous structure investigations and computer simulation results. Both direct and reverse transitions are smeared in pressure. The residual densification in glass is not associated with change in the short-range order.

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分野:Physics, Multidisciplinary

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