Formation and growth of image crystals by helium precipitation

析出したヘリウムによるイメージクリスタルの発生と成長

芹澤 弘幸  ; 松永 純治*; 芳賀 芳範   ; 中島 邦久  ; 赤堀 光雄; 都留 智仁   ; 加治 芳行  ; 樫部 信司*; 大石 佑治*; 山中 伸介*

Serizawa, Hiroyuki; Matsunaga, Junji*; Haga, Yoshinori; Nakajima, Kunihisa; Akabori, Mitsuo; Tsuru, Tomohito; Kaji, Yoshiyuki; Kashibe, Shinji*; Oishi, Yuji*; Yamanaka, Shinsuke*

負結晶の形状は、結晶成長の基本形状とも関連しているため、その形成及び成長メカニズムは物理学的に興味ある研究対象である。また一方で、塊状単結晶中に発生したネガティブクリスタルは、そのミステリアスな外観と希少性から宝石として珍重されている。しかしながら、その形状を任意にコントロールすることはできない。本論文で、最近発見したネガティブクリスタルの成長過程について報告する。われわれはUO中に析出したヘリウムが負結晶を形成する媒体になることを発見した。本論文では、形状コントロールが可能なネガティブクリスタルをイメージクリスタルの命名し、その変形メカニズムについて論ずる。研究成果は、ヘリウムの析出条件をコントロールすることによって、任意の形状の負結晶を形成せしめる可能性を示唆している。

Since the shape of the negative crystal closely relates to the morphology of the crystal habits, the formation and the growth mechanism is important subject in a field of the physical science. Whereas, the negative crystal formed in a large single crystal mass has been arousing interest as an expensive jewelry because of its mysterious appearance and rarity. However, it is difficult to control the shape of this polyhedral cavity embedded in a solid medium arbitrary. Here we report the recent discovery on the growth process of the negative crystal. We found that precipitated helium forms the negative crystal in UO; the shape changes drastically with the condition of the helium precipitation. The transformation mechanism was discussed in this article. Our investigation implies that the shape of the negative crystal can be arbitrary controlled by controlling the precipitation condition.