低温科学 = Low Temperature Science;第64巻

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Ice XIの中性子回折 : 水素原子の配置が完全に秩序化した氷は存在するか

深澤, 裕

Permalink : http://hdl.handle.net/2115/8329

Abstract

高圧下の氷は温度を下げるとIce VIIIと呼ばれる水素秩序構造に変化する.中性子回折の研究から,Ice VIIIの全ての水素原子は秩序化した配置を有することが分かっている.それでは,大気圧下に存在する通常の氷(Ice Ih)の場合,低温では何が起きるのであろうか?ここで,Ice XIと呼ばれる水素秩序構造が,長い時間を経て出現する可能性について考察する.果たして,水素原子の配置が完全に秩序化したIce XIは存在するのであろうか?
Water molecules are dipolar, and neutron diffraction studies provide evidence that ices VIIII and IX (the proton ordered phases of ices VII and III) exist as stable lowtemperature phases under high pressure. However, under an atmospheric pressure,the proton of "normal" ice Ih is disordered even though at a very low temperature. A question that has long fascinated researchers is whether there exists a ferroelectric proton-ordered ice named ice XI, as a stable phase and under an atmospheric pressure. This debate becomes a topical subject as:ice XI exists on Pluto? Time-resolved neutron diffraction studies of ice reveal new aspects of this subject.

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