氷結晶表面での単位渦巻きステップの挙動と成長カイネティクス

佐﨑, 元; 猪股, 将弘; 宮本, 玄樹; 村田, 憲一郎; 長嶋, 剣

doi:https://doi.org/10.14943/lowtemsci.84.57

氷結晶表面での単位渦巻きステップの挙動と成長カイネティクス

佐﨑, 元; 猪股, 将弘; 宮本, 玄樹他

低温科学, 2026, 84, 57-65

Permalink : https://doi.org/10.14943/lowtemsci.84.57

このアイテムのアクセス数:66件（2026-07-17 21:06 集計）

閲覧可能ファイル

ファイル	フォーマット	サイズ	閲覧回数	説明
06_p057-065_LT84	pdf	4.78 MB	59

論文情報

ファイル出力 EndNote Basic出力 Mendeley出力

アクセス権	open access
DOI	https://doi.org/10.14943/lowtemsci.84.57
URI	https://hdl.handle.net/2115/99017
タイトル	氷結晶表面での単位渦巻きステップの挙動と成長カイネティクス
タイトル	Behavior and growth kinetics of elementary spiral steps on ice crystal surfaces
著者	佐﨑, 元 ; 猪股, 将弘 ; 宮本, 玄樹 ; 村田, 憲一郎 ; 長嶋, 剣
e-Rad_Researcher 60261509 著者名佐﨑, 元 Sazaki, Gen
著者名猪股, 将弘 Inomata, Masahiro
著者名宮本, 玄樹 Miyamoto, Genki
e-Rad_Researcher 60646272 著者名村田, 憲一郎 Murata, Ken-ichiro
e-Rad_Researcher 60436079 著者名長嶋, 剣 Nagashima, Ken
言語	日本語
キーワード	雪結晶
	気相成長
	単位渦巻きステップ
	光学その場観察
	成長カイネティクス
	snow crystals
	vapor growth
	elementary spiral steps
	in-situ optical observation
	growth kinetics
発行日	2026-03-10
出版者	低温科学研究所
収録物名	低温科学
収録物名	Low Temperature Science
巻(号)	84
ページ	57-65
抄録	氷は地球上で極めて大量に存在し，その成長は様々な自然現象を支配する．そのため，特に氷結晶の成長カイネティクスを明らかにしようとするさまざまな研究がこれまで行われてきた．しかしこれまでは，氷結晶の大きさの経時変化を計測するのみであったため，どの成長素過程のカイネティクスがどう変化するかは不明のままであった．しかし，我々と株式会社オリンパスエンジニアリングが共同で開発したレーザー共焦点微分干渉顕微鏡に，その性能を極限まで引き出すべくさらに改良を加えることで，過飽和水蒸気中で成長させた氷結晶（雪結晶と同じ）の表面で，単位ステップ（結晶表面に遍在する分子層の端）を直接観察できるようになった．本稿では，過飽和水蒸気中で成長する氷結晶が持つ２つのファセット面(ベーサル面およびプリズム面：図１参照)上で，渦巻き成長ステップ（らせん転移により引き起こされる単位ステップ）の挙動や成長カイネティクスがどのように異なるかについて解説する．
抄録	Due to the abundance of ice on the Earth’s surface, the growth of ice plays a crucially important role in various natural phenomena. Hence, numerous studies have been conducted to elucidate the growth kinetics of ice crystals.However, only the time course of the size of ice crystals could be measured so far, and it has remained unclear which elementary processes govern the growth kinetics. To address this issue, we improved a laser confocal microscope combined with a differential interference microscope (LCM-DIM), which was developed by us and Olympus Engineering Co., Ltd. By using this LCM-DIM, we succeeded in directly visualizing elementary steps (the growing ends of ubiquitous molecular layers with the minimum height) of ice crystals and their dynamic behavior at air-ice interfaces. In this review, we explain how the behavior and growth kinetics of spiral growth steps (elementary steps induced by screw dislocations) differ between the two facets (basal faces and prism faces: see Fig. 1) of ice crystals growing in supersaturated water vapor.
資源タイプ	紀要論文
出版タイプ	Version of Record
PISSN	1880-7593