111I（液体、非晶質）
PF/BL-6A

GISAXS による Si 基板上の Te ナノ粒子の構造解析
GISAXS analysis of Te nanoparticles on Si substrate
南村亜登夢 1、阿部庸 1、池本弘之 1、奥田浩司 21
富山大学 ・ 2 京都大学
Te 安定相のトリゴナル Te 結晶では、2 配位の共有結合で出来た 3 回螺旋 Te 鎖が六方格子上に平行配置している。この Te のナノ粒子が、どのような形状を有し、どのように配置しているかについて、我々は研究している。
光学研磨した Si 基板上に Te を真空蒸着して、Te ナノ粒子を作製した。ナノ粒子の粒径サイズを Te の平均膜厚により制御しているので、Te の平均膜厚を試料名とする。GISAXS
測定は、PF-BL6A にて波長 1.5Åで行った。試料の酸化などを防ぐために、試料を真空容器に入れて測定した。カメラ長の較正にベヘン酸銀を用いた。Fit GISAXS[1]を用いて解析した。
Te 3.0[nm] 試料の GISAXS（入射角 0.2°）パターンを、対数強度表示で図 1 に示す。面垂直 qz 方向に細長い強度ピークと、面平行 qy 方向に翼状の強度パターンが見られる。
種々の形状モデルで GISAXS パターンをシミュレーションして、これらの特徴を再現するモデルを探索した結果、Te ナノ粒子の形状は半楕円球であると結論付けた。
構造パラメータを導出するために、図 1 に破線で示すような qy 方向のプロファイルに対して最小自乗フィッティングを行った。粒径分布の標準偏差は粒径の１%程度であり、非常に粒径の揃った Te ナノ粒子が生成されていることが分かった。図 2 に粒子の直径 D と粒子のアスペクト比（＝高さ H/直径 D）を示す。膜厚が大きくなるにつれて、直径は直線的に大きくなっている。アスペクト比は膜厚に依らずほぼ 1 であることから、半楕円球の面垂直方向の軸の長さは、面平行方向の軸の長さのほぼ 2 倍である。このように、Si 基板上に作成した Te ナノ粒子は、平均膜厚と共に大きくなるが、アスペクト比が同じである面垂直方向に縦長の半楕円球であることがわかった。
[1]D.Babonneau , J.Appl.Crystallogr 43 (2010) , 929-936

図 1 : Te 3.0[nm]の GISAXS パターン
入射角 0.2°。

図 2 : 粒子直径と直径の分散の膜厚変化
丸は直径。三角はアスペクト比。

112I（液体、非晶質）         

Zr80Pt20 [?/qP_Middle Range Ordering Structure of Zr80Pt20
Amorphous Alloy" 1!  1!  2
!#[?_z]0mnqP_eJ vzZ  \or"*-'WM6wiNX1a(AXS) Reverse Monte Carlo a%# ,"  AXS-RMC ah A>u\jx .5  Zr80Pt20
[?_z]v^t2 C 1 Zr80Pt20 [?Pt @B
gF_YZr @BgF_YOD_Yp AXS-RMC aT_)$*KT_Y<87f[_{s~}+(*=HR`TT_)$*=H 9
eUPt @BgF_Yyb
'+&-!0.35  0.51nm Pt-Pt /l c C 1 Zr80Pt20  AXS-RMC z]
 Bernal G4z]Pt-Pt /E_SVPt d 
non-Bernal 3LQE_j :Z \_z]
DRP(Dense Random Packing))$*
|Z;IknqP_J C 2 Pt-Pt /l Bernal z]
keJ  x1

CAN[211]x Pt-Pt /l Bernal G4z]
Occupancy [%]Common neighbors

NumberFraction [%]r [nm]

Zr

Pt

SBCs
Zr

Pt

FSTT

2436 (2784)

38.2 (49.0)

0.534 (0.538)

95.7 (85.7)

4.3 (14.3)

83.5 (77.7)

16.5 (22.3)

CHO

2330 (2592)

36.5 (45.6)

0.509 (0.520)

90.8 (85.3)

9.2 (14.7)

81.8 (84.0)

18.2 (16.0)

PTD

331 (136)

5.2 (2.4)

0.470 (0.478)

86.7 (85.3)

13.3 (14.7)

77.2 (84.9)

22.8 (15.1)

PTTP

166 (72)

2.6 (1.3)

0.461 (0.465)

89.2 (90.3)

10.8 (9.7)

77.1 (88.1)

22.9 (11.9)

PBAT

119 (19)

1.9 (0.3)

0.462 (0.467)

87.4 (81.6)

12.6 (18.4)

71.8 (85.5)

28.2 (14.5)

Barnalpolyhedra
polyhedra
Bernal5382 (5603)

84.4 (98.6)

0.513 (0.527)

92.7 (85.5)

7.3 (14.5)

81.6 (81.4)

18.4 (18.6)

Non Bernal polyhedra

997 (82)

15.6 (1.4)

0.438 (0.510)

82.7 (84.8)

17.3 (15.2)

74.9 (81.7)

25.1 (18.3)

113I（液体、非晶質）       ¥¡¥¦£©¢¡¡ß÷âöç÷òù#ãõèÑ1>R
Local Structure of Alkali Germanate Glass
I . úK3T ú4   M'*2LEik>¹ M'*(a*ikéùêû ç÷òù#ãõèÍÒß÷âö_ÞXÄÉÑ-7&ÀQ'ÞjÅÂÎÀ¶­¬³°«±«´¬ «±²°«¯µüç÷òù#e6ý·ÎÄÌgÚÝÌ»ÜºÇÑ|[ÐË»ÌÒüþý¬ ÑD&¾ÙÔüÿý¬¤ ïìîøûæÑ&Î»¼ÿËÑR&ÞØÎÐ{zÀÏÃÝÌ»ÜºÄ¿Ä¹ç÷òù#e6ÞÐxFÅÜÐÒqÊÌ¾ÚÆ¹½Óç÷òù#e6Ð¾»
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114I
（液体、非晶質）
MLF-BL14

ベンゼン水素置換体における回転緩和の構造依存性
Structure-dependent Rotational Diffusion on
Substituted Benzenes
菊地龍弥，中島健次，河村聖子，川北至信，稲村泰弘
原子力機構 J-PARC センター
我々は中性子準弾性散乱におけるモデルフリーな解析法として、緩和モード分布解析法を提案している[1]。この解析法では、準弾性散乱から緩和モード分布関数 B(Q,Γ)を計算する。B(Q,Γ)は、Γ（緩和時間の逆数）に対する強度分布を表す関数である。この関数からは、緩和の数・緩和時間・不均一性などを直接計算することが可能である。
これまでにも液体における基本的な拡散現象の詳細を解明するために、単純分子の液体にこの解析法の適用を行ってきた。その結果から、水やベンゼンのような単純な分子の液体では、３つの拡散モードが観測されている。このうち中間にあたるモードは、ベンゼンにおいて分子の回転緩和と同定されている。しかしながら、水では単純な回転と考えるには強度が弱く、運動の同定ができていない。その原因は水素結合にあると考えられる。我々は、分子の構造が中間モードを含めたダイナミクスに与える影響を探るために、ベンゼンの１水素をメチル基などの置換基に変えた物質の測定を行った。その結果、塩素に置換したクロロベンゼンやメチル基に置換したトルエンでは、低温において回転モードが空間的に制限されているとしか考えられない結果が得られた。
また、液体中で水素結合をするヒドロキシル基に置換したフェノールは、高温でも回転モードが空間的に制限されているという結果が得られた。本発表ではそれらの解析結果を報告する。
[1] T. Kikuchi et al., Phys. Rev. E 87, 062314 (2013).

図 ベンゼン 279K（左）とトルエン 270K（右）の緩和モード分布関数