ネットワークを形成するイオン性ガラスの同類体における偶数ガラスの移行温度
Ke Yang1, Madhusudan Tyagi, Jeffrey S Moore
1Beckman Institute for Advanced Science and Technology, ‡Department of Materials Science and Engineering, ∥Department of Chemistry, and #Department of Nuclear, Plasma, and Radiological Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign , Urbana, Illinois 61801, United States.
イオンガラスは,ガラスの移行温度において,分子構造の対称性とダイナミクスに関連した予期せぬ奇偶効果を発揮する. この発見は,無形材料に関する以前の仮定に異議を唱える.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- 固体化学 固体化学
- 物理化学 物理化学
背景:
- 奇偶効果は,結晶性物質でよく記録されており,構造単位に基づく物理的性質に影響を与えます.
- このような効果は,イオンガラスを含む分子無形材料では一般的に予想されません.
- 形状のない固体における構造-性質の関係を理解することは,新しい材料を設計する上で極めて重要です.
研究 の 目的:
- ネットワークを形成するイオンガラスの偶数効果の発生を調査する.
- 形状のない固体における観察された性質の交代の分子起源を探求する.
- 原子ダイナミクスと構造的対称性を,ガラスの移行温度と相関させるため.
主な方法:
- ネットワークを形成するイオンガラスの合成,多価アンモニアムカチオンとシトラートアニオンを使用.
- 合成された無形固体のガラスの移行温度を測定する.
- ナノ秒の原子力学を調査するための不一致の弾性中性子散射実験.
主要な成果:
- 離子ガラスのグラス移行温度において,骨幹の長さと相関する明確な奇偶効果が観察されました.
- 中性子散乱のデータは,観測された交互のガラスの移行温度と一致する原子の移動性の違いを明らかにした.
- この研究では,分子構造対称性と原子の移動性との間には相関関係があることが判明した.
結論:
- ネットワークを形成するイオンガラスは,無形材料に対する期待とは対照的に,奇偶な効果を発揮する可能性があります.
- 分子構造の対称性は,これらのイオンガラスの原子の移動性とガラスの移行温度に影響を与える重要な要因です.
- この発見は,無形固体の基本的行動と奇偶効果の性質に関する新しい洞察を提供します.
さらに関連する動画
08:55Methods of Ex Situ and In Situ Investigations of Structural Transformations: The Case of Crystallization of Metallic Glasses
Published on: June 7, 2018
06:26Orientational Transition in a Liquid Crystal Triggered by the Thermodynamic Growth of Interfacial Wetting Sheets
Published on: May 15, 2017
関連する概念動画
Molecular and Ionic Solids
Molecular Solids
Molecular crystalline solids, such as ice, sucrose (table sugar), and iodine, are solids that are composed of neutral molecules as their constituent units. These molecules are held together by weak intermolecular forces such as London dispersion forces, dipole-dipole interactions, or hydrogen bonds, which...
Network Covalent Solids
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...
Bonding in Metals
Phase Diagrams of Ternary Systems
Ionic Association
Phase Transitions: Melting and Freezing
