KNbOナノ結晶の成長機構

Growth mechanism of KNbO nano crystals

米田 安宏   ; 國定 諒一*; 上野 慎太郎*; 藤井 一郎*; 和田 智志*

Yoneda, Yasuhiro; Kunisada, Ryoichi*; Ueno, Shintaro*; Fujii, Ichiro*; Wada, Satoshi*

KNbOナノ結晶の高エネルギーX線回折実験を行った。シェラーの式は粒径サイズを推定する際に用いられることがあるが、実用するには種々の制約がある。今回、実験に用いたKNbOナノ結晶はソルボサーマル法で合成しており、外形がキューブ状である。微小結晶であるため結晶構造は立方晶構造でシェラーの式が適用できる理想的な試料と言える。室温におけるKNbOのX線回折プロファイルからシェラーの式を用いて算出した粒径サイズを算出した。ソルボサーマル法で合成した試料は反応時間と共に結晶成長が進むため、結晶成長の速度論を検討した。シェラーの式から算出した粒子サイズとリートベルト解析によって得られた結晶構造、また2体相関分布関数から実空間で直接的に求めた相関長とも比較した結果、成長初期は欠陥を含むため結晶成長は抑制されることがわかった。

The high-energy X-ray diffraction experiments of KNbO nanocrystals were carried out. Although Scherrer's equation may be used in estimating the particle diameters, in practical use there are various restrictions. In this study, we used KNbO nanocrystals synthesized by a solvothermal method with a cubic shape. The crystal structure were a cubic structure because of the small particle size, it can be said that the KNbO sample is an ideal to apply the Scherrer's equation. The crystal growth proceeds with the reaction time was investigated the kinetics of crystal growth. The short-range order structure was also observed, which was directly determined in the real space from the atomic pair-distribution distribution function method. It was found that the initial growth of KNbO nano crystal was suppressed because of lattice defects.