Structural transformations and anomalous viscosity in the BO melt under high pressure

高圧下でのBO融体の構造変化と異常な粘性

Brazhkin, V. V.*; Farnan, I.*; 舟越 賢一*; 神崎 正美*; 片山 芳則; Lyapin, A. G.*; 齋藤 寛之

Brazhkin, V. V.*; Farnan, I.*; Funakoshi, Kenichi*; Kanzaki, Masami*; Katayama, Yoshinori; Lyapin, A. G.*; Saito, Hiroyuki

液体BOは典型的な酸化物融体の一つであるが、陽イオンの配位数が3で、珍しい平面的なボロクソル・リングを持つ。これは、融点で非常に高い粘性を持つことでも知られている。われわれはX線回折及び粘性のその場測定を圧力8GPaまで行った。また、異なった圧力でのBO融体を急冷して得られたガラスのNMR測定も行った。融体のボロクソル・リングの数は圧力とともに急激に減少した。融解曲線に沿って測定したBO融体の粘性は圧力の上昇とともに5.5GPaまでで4桁も減少したが、それ以上の圧力の上昇ではほとんど変化しなかった。

Liquid BO represents an archetypical oxide melt with the cation coordination number 3 and unusual structural units - planar boroxol rings. It features super-high viscosity at melting temperature. The results of the X-ray diffraction study and viscosity measurements of the BO liquid under high pressure up to 8 GPa are presented. Additionally, the NMR study of BO glasses quenched from the melt at different pressures has been carried out. The number of the boroxol rings in the melt rapidly decreases with pressure. The viscosity of the BO melt along the melting curve drops by 4 orders of magnitude as the pressure increases up to 5.5 GPa and remains unchanged on further pressure increase.