超重力場処理後の超イオン伝導体-AgI中の同位体の空間分布

Ag isotope fractionation in a centrifuged -AgI super-ionic conductor

小野 正雄  ; Hao, T.; 岡安 悟  ; 井口 裕介*; 江坂 文孝  ; Bagum, R.*; 春木 理恵; 真下 茂

Ono, Masao; Hao, T.; Okayasu, Satoru; Iguchi, Yusuke*; Esaka, Fumitaka; Bagum, R.*; Haruki, Rie; Mashimo, Tsutomu

われわれは、地上重力の数十万倍の強い遠心加速度場下の原子の沈降に関する研究を展開し、これまでに、固体合金中の異種原子の沈降現象や、単金属や合金中での同位体の沈降現象を確認してきた。本研究では、147C以上で超イオン伝導性を示すヨウ化銀(AgI)に関して、温度220C、最大遠心加速度40万G及び61万Gにて超遠心実験を行った(1G=地上重力)。超遠心後の試料についてのEPMAによる組成分析から、61万Gの遠心加速度場下でも試料全体でAgIの化学量論組成が保たれることがわかった。一方、二次イオン質量分析器(SIMS)を用いて超遠心後の試料断面のAgの同位体存在比の変動を調べたところ、40万G及び61万Gいずれの場合も、重力方向にAgが増加し、Agは減少する同位体存在比の空間分布変化が確認された(図は40万Gの場合)。これは、遠心力でヨウ素の副格子中のAgの自己拡散に方向性が生じ、重いAgが重力方向に移動し、チャージバランスが保たれるように逆方向に軽いAgが移動したものと考えられる。また、同位体比の空間分布変化はある重力場を境に変化が急激に顕著になることを見いだした(今回の実験条件では23万G付近)。

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