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Al2O3(サファイア)の結晶構造、(0001)面、(1-102)面
を知りたいです。また、αーAl2O3と前に”α”がついていたり、
”アルミナ”と名前が違うのがありますが、これはサファイアとは
違うのでしょうか?
教えてください。お願いします。

A 回答 (2件)

>Al2O3(サファイア)の結晶構造、(0001)面、(1-102)面を知りたいです。


 この場に図を書く事はできませんので,MiJun さんもご指摘の様に,「X線構造解析」に関する成書や「無機化学」の教科書を御覧いただいた方が分かりやすいと思います。

>また、αーAl2O3と前に”α”がついていたり、”アルミナ”と名前が違うのがありますが、これはサファイアとは違うのでしょうか?
 これらは,Al2O3 の結晶構造が異なるものに対する名称です。

α-Al2O3:酸化物イオンは六方最密パッキングに配列し,アルミニウムイオンはそれらの配列の八面体型の隙間に対照的に分布している。高温で安定。低温でも無限に準安定。天然には鉱物の鋼玉(corundum)として産出。

β-Al2O3:これは Al2O3 ではなく,Na2O瑪H2O である。

γ-Al2O3:欠陥スピネル構造(スピネル構造から陽イオンの一つがなくなった構造)とみなされる。

他の金属イオンの痕跡量を含む酸化アルミニウム:ルビ-(Cr3+),青色サファイア(Fe2+, Fe3+, Ti4+),スピネル(MgAl2O4),クリソベリル(BeAl2O4)など。
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この回答へのお礼

Al2O3でもいろいろな種類があるんですね。
ずっと不思議に思っていた疑問がやっと解決しました。
こんなに詳しく教えてくださってありがとうございました。

お礼日時:2001/02/10 23:59

SiO2がメインですが、以下の参考URLサイトは参考になりますでしょうか?



アルミナの説明も少し記載があります。
アルミナとサファイアの違いは「サファイア」は遷移金属イオン(Ti,Mg等)を結晶構造に含んでおり、これが宝石の色に関与している事でしょうか?

更に、
http://www.jpo-miti.go.jp/ryutu/map/ippan12/4/4- …
(アルミナ)
「アルミナ」に関する基本的なものはお近くの図書館で「化学大辞典」あるいは「化学便覧」等で調べてください。

結晶構造に関しては「X線構造解析」に関する成書で勉強されては如何でしょうか?

補足お願いします。

参考URL:http://www.asahi-net.or.jp/~up5s-andu/SUISHO/03_ … http://www.asahi-net.or.jp/~up5s-andu/SUISHO/04_ …
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この回答へのお礼

参考URL行ってみました。少しSiO2のことも勉強しているので、
参考になりました。
結晶構造も明日図書館に行って調べてこようと思います。
補足お願いします。と書いてくださっていますが、
MiJunさんと上のrei00説明で理解することができました。
ありがとうございました。

お礼日時:2001/02/10 23:31

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Qアルミナの結晶構造について

アルミナの結晶構造について勉強しているのですが、いまいちよく理解できません。六方晶とオクトヘドラル。。。?という感じです。
この辺の所を理解できたら先に進めると思います。
お願いします。

Aベストアンサー

No.1 で挙げた辞典で「酸化アルミニウム」について調べれば,その点群も空間群も分かるでしょう。セラミックスや結晶工学の初等的な教科書には,綺麗な図付きで掲載されていると思います。なお,各空間群の対称性については,International Table for X-Ray Crystallography という群論の本が余りにも有名です。もし参考になりましたら。

> 専門が物理なので結晶のことにはうとくて。。。

は逆だと思いますよ。化学屋は分子構造は気にしても結晶構造はあまり気にしませんから。例えば「テンソル」などという言葉すら知らない化学屋がほとんどだと思います。

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Q六方晶における格子面を(0001)と4桁で

3次元結晶の場合、格子の面や格子ベクトルは
3つの数字の組(001)などで確か全て表せます。

六方晶でも3つの数字の組で表せるのですが、4つの数字の組で表した方が理解しやすいので、この記法が使われることがあります。

4つの数字と3つの数字の関係はどうなりますか?
4つの数字には別の拘束条件がありそうですが、
いかがでしょうか?

このことについて書いてあるwebとか本をご存知ないですか? ちょっと探したけれど見つからなかったので。

よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

六方結晶の場合は(0001)というような表し方ですね。いわゆるc軸が4桁目になります。(h,k,l,m)の場合、h + k = -l の関係があります。

参考URLに出典例を書きましたが、"ミラー指数" "0001"で検索すると、関連ページが56件ありました。

参考URL:http://www.f-denshi.com/000okite/300crstl/304cry.html

Qアルミナについていろいろと。。。

アルミナの結晶構造について知りたいと思っています。

α-アルミナ、γ-アルミナは、それぞれコランダム構造、
スピネル構造をしているのはわかったのですが、
これらはブラベー格子でいうどの構造になるのでしょうか?
(立方晶、正方晶。。。)
αの(0001)面とγの(111)面の面間隔はどれぐらいなのでしょうか?
あと格子定数も知りたいと思っています。

結晶構造についてよくわかっていないことが多いので
何度も質問させて頂くかもわかりませんが、よろしくお願いします。

Aベストアンサー

寡聞にてγ相ってのは初めて知りました。
Mg入ってなくてもスピネルになるんですね。

以下URLはコランダムについての情報です。

trigonal,a = 3.621?

です。

参考URL:http://cst-www.nrl.navy.mil/lattice/struk/d5_1.html

QシリコンのXRDデータから面指数を求めるやり方

以下はSiのXRDのデータの一部です。このピークが面指数004からのものなのですが、その求め方を解説していただけないでしょうか。l(f),l(v)が何を意味しているのかはっきりとわからなかったのですが、他のピークとの強度の総対比を表してるのではないかなあと思います。
d(A), l(f), l(v), 2θ, θ, 1/(2d)
1.3577, 6, 14, 69.130, 34.565, 0.3683

X線はCuKα1で、波長λ=1.5406です。

このようなものを見積もるフリーソフト、Webデータベースがあると聞いたのですが、あるのでしょうか。

Aベストアンサー

>面指数(hkl)がなぜ、004となるかについてです。

(hkl)=(004)なのです。質問になってません。

>面間隔はd=1.3577 A, 2θは69.136です。格子定数は5.430Aです。XRDで試料を分析したとき、どのピークがどの面指数からのものかを決定する方法がわからなくて困ってます。


格子定数が5.430Aということは立方晶ですね?
その場合下記の計算になります。

逆格子ベクトル g=√(h^2+k^2+l^2)/a=0.7366
面間隔 d=1/g=1.3575
(こんな計算しなくても(001)が5.43だから5.43/4=1.3575でもいいですが)

2d sinθ=λ
θ=sin^-1(λ/2/d)=34.57
2θ=69.14

すなわち格子定数が分かっていれば2θは一意に求まります。

強度比は結晶構造因子やローレンツ因子などを計算しなくてはいけません。
下記サイトはXRDプロファイルを書いてくれます。
PDF(acrobatのほう)になって出力されます。demoでログインすれば良いでしょう。これで見ると28.5°くらいに最大ピークがありますね。反射の候補は以下があります。
h k l d
1 1 1 3.136
2 2 0 1.920
3 1 1 1.637

面間隔から2θ=28.5°は(111)反射なのでしょう。

JCPDSカードのd(A), l(f), l(v), 2θ, θ, 1/(2d)のリスト部を全て見せてくれれば、データの解釈は分かります。

参考URL:http://icsd.ccp14.ac.uk/icsd/

>面指数(hkl)がなぜ、004となるかについてです。

(hkl)=(004)なのです。質問になってません。

>面間隔はd=1.3577 A, 2θは69.136です。格子定数は5.430Aです。XRDで試料を分析したとき、どのピークがどの面指数からのものかを決定する方法がわからなくて困ってます。


格子定数が5.430Aということは立方晶ですね?
その場合下記の計算になります。

逆格子ベクトル g=√(h^2+k^2+l^2)/a=0.7366
面間隔 d=1/g=1.3575
(こんな計算しなくても(001)が5.43だから5.43/4=1.3575でもいいですが)

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QX線回折(XRD)分析の半値幅について

現在粉末用のXRD装置を使用しているのですが、半値幅に含まれる情報に関して教えてください!
参考書などを呼んでいると、結晶性のピークに着目した場合、ピークの半値幅が大きくなるほど結晶子サイズは小さいことを意味すると書いてあり、これはなんとなくわかりました。
しかし、非結晶性のものを測定すると一般的にはブロードピークとなるものが多いかと思うのですが、相互関係がわかりません・・・。非結晶性のものは結晶子サイズが小さいということではないですよね?

段々結晶子サイズが小さくなっていった時に、少しづつピークはブロードに近づくとは思うのですが、
・結晶子サイズが小さくなっている
というのと、
・非結晶性のものである
というものの区別はどうやって判断したらよいのですか?ある程度は半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準があるのでしょうか?

Aベストアンサー

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低いか、3)装置による制約
から来ます。
原因3)は基準物質を使い補正計算をしてある程度除去することが
できます。
原因1)の影響を考慮したのがシェラーの式ですが、常に原因2)の寄与
も含まれています。
原因2)は小さくても結晶で有れば散乱強度を決める構造因子は定まります。
ここで構造因子に欠陥や小さくなることで発生した構造の乱れを組込めば
非晶性の広がったハローを再現できるかも知れません。
しかし、非晶性物質では構造の乱れは大きすぎ、結晶学的な構造因子は
もう決められません。
その代わりに、原子の相互配置を確率的に表した動径分布関数が散乱強度
の計算に導入されます。
一つの物質からの散乱強度の計算に、ここまでは構造因子方式、ここからは
動径分布関数方式という使い分けはされていません。

したがって、結晶子サイズが小さくなっているというのと、非結晶性の
ものであるということの明確な境界は無いように見えます。
当然、ある半値幅を超えたら非結晶性のものとかいう基準は有りません。

溶融体を急冷して結晶化させようとした場合、できたモノを欠陥だらけの
極微細結晶からなるとするか、非晶質になったと解釈するかは半値幅だけ
からはできないと思います。

半値幅から微結晶サイズを求めるシェラーの式は、固体中にある
微結晶のサイズを求めるための式です。適用できる微結晶サイズは
nmオーダから0.1μmまでの範囲です。この点に注意してください。

さて微結晶サイズが小さくなると半値幅はサイズに反比例して拡がり、
ピークはだんだん鈍くなります。さらに小さくなるとブロードで
ガラス等による散乱パターンに似たものになることも有ります。

ピークの拡がりは、1)結晶が十分な大きさで無いこと、2)結晶に
欠陥があるか、または空間的な規則性が低...続きを読む

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q格子定数教えてください!

LiF、Si、GaAs、NH4Br
の格子定数を知りたいのですが、教科書にもネットにも載ってなくて困っています。。教えていただけませんか??

Aベストアンサー

LiF 岩塩構造 a=4.02Å
Si ダイヤモンド構造 a=5.42
NH4Br CsCl構造 a=4.05
以上化学大辞典(共立出版)より。

GaAs 閃亜鉛鉱構造 a=5.65
http://www.crystals.jp/GaAs.html
より。

でした。

QNをPaに単位換算できるのか?

大変困ってます。
皆さんのお力をお貸しください。

加重単位Nを圧力単位Paに変換できるのでしょうか?
もし出来るとしたらやり方を教えてください。
具体的には30Nは何Paかということです。
変換の過程も教えていただければ幸いです。

是非、ご回答、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

 No.1さんがおおまかに答えておられますが、補足します。
 N(ニュートン)は力の単位です。対して、Pa(パスカル)は圧力の単位です。これらは次元が違うので、単独では変換はできません。
「30 Nは何Paか」
というのはナンセンスです。
 NとPaの関係は、
Pa = N/m^2
です。質問が、
「30 NをPaを使って表せ」
というのならば、
30 N = 30 Pa・m^2
となります。m^2(平方メートル)という単位が必要になります。物理量の間の関係、
圧力 = 力/面積
および、単位の間の関係
Pa = N/m^2
を整理して覚えてください。

Qアルミナの溶解

アルミナ(酸化アルミニウム、Al2O3)を溶かしたいのですが良い方法を御存知のかたいませんか?
書物によると酸でもアルカリでも溶けにくい、とあるのですが・・・。

Aベストアンサー

>アルミナが溶けるという解釈でよいでしょうか?
ミズガラスに漬いては.溶かし方を聞いているだけで「とけるかとけないか」と聞かれたらば「わからない」と答えます。

というのは.「酸化アルミ」にも色々酒類があり(水酸化アルミと酸化アルミと珪酸塩の混合の度合い.含水立....).反応が異なります。あるものはすぐに溶剤(鉛・ホウ素・ミズガラス等)に溶けますが.あるものは溶けません(不純物とか結晶構造とか海面活性とか粒子径の影響)。やってみなければわからない世界です(ミズガラスの製造においては溶けないものを炉別します)。お使いになっているアルミナの酒類によってはまったく溶けないことも考えられます。

酸化アルミでスピネルを作ることをしましたが.スピネルにまで反応するのは1割に満たない反応もありました。

反応条件については.ミズガラスの製法を参考にしてください。かなり古いケミアブでさかのぼる必要があります。


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