東京工業大学の3月17日発表成果。
シリコン(Si：ケイ素)と窒素（N）の化合物である耐熱セラミックス「窒化ケイ素(Si3N4)」に高圧と高温をかけることで、大気圧下では合成不可能な「スピネル型窒化ケイ素」のナノ多結晶体を合成することに成功した。レンズなどに使われるシリカガラスやダイヤモンド・ウインドウと同等の透明さを有しつつも、全物質中で3番目の硬さと、空気中で1400℃の高熱に耐えられることを確認した。
本成果は、東京工業大学フロンティア材料研究所の西山宣正特任准教授(研究実施時はドイツ電子シンクロトロン研究員、同 若井史博 所長、ドイツ電子シンクロトロンのJozef Bednarcik氏, Eleonora Kulik氏、物質・材料研究機構の谷口尚氏、Kim Byung-Nam氏、吉田英弘氏、東京大学の石川亮氏、幾原雄一氏、バイロイト大学のHauke Marquardt氏、Alexander Kurnosov氏、愛媛大学の大藤弘明氏、入舩徹男氏、弘前大学の増野敦信氏らで構成される日独共同研究グループによるもの。
炭素は高温高圧下ではダイヤモンドになる。温度圧力条件次第で、物質の原子の並びが変化する「構造相転移」と呼ばれる現象は、今回の研究材料となった「窒化ケイ素(Si3N4)」でも生じ、13万気圧以上の高圧力と高温の条件下では、大気圧下では合成できない「スピネル型窒化ケイ素」へと相転移することが知られている。しかし、純粋で緻密に焼き固まったスピネル型窒化ケイ素を合成することが実験的に困難であったため、その硬さや割れにくさといった構造材料としての性能を評価するうえで不可欠な性質は良く分かっていなかった。
今回、研究グループは、1000Tonf(重量トン)の圧力をかけることが可能な高温高圧発生装置を用いて、15.6万気圧、1800℃の条件の下、粒経100nm程度の窒化ケイ素パウダーを焼結することで、1粒当たり150nm程度のスピネル型窒化ケイ素がランダムな方向で焼き固まったナノ多結晶体(直径2.5mm、厚み1.2mm)を合成することに成功した。
窒化ケイ素には、その結晶構造の中に酸素やアルミニウム、イオン半径の大きな希土類元素など様々な元素を加えることができる。高い圧力を加えスピネル構造にすることによって半導体としての利用、光を発する蛍光体への応用も可能になるかもしれないとしている。
◆硬さの比較（ビッカース硬さとずり弾性率で）
1、ダイヤモンド
2、立方晶窒化ホウ素
3、スピネル型窒化ケイ素
◆透明多結晶体セラミックス：さまざまなスピネル
MgAl2O4（スピネル） Al23O27N5(ALON) Si3N4
硬さ 15.4GPa 17.4GPa 34.9GPa
割れにくさ 1.7MPam0.5 2.4MPam0.5 3.5MPam0.5
今日の天気は不思議。曇りだが、時々晴れでお日様が輝き、時々雲厚く雨が降る。
散歩で見つけた”ハボタン”。径1m程の鉢？に植えられている。葉の色は赤紫と黄白色。花はまだ咲いていない。
”ハボタン”は食用のキャベツ（紫キャベツ）として江戸時代中期に渡来したもので、この食用キャベツを日本が観賞用として改良した・・食べても美味しくない、と言う。野菜を鑑賞用とするのは世界的にも珍しいと言う。
初めはオランダ菜と呼ばれていたが、1778年（安永7年）に山岡恭安が牡丹菜と命名した。しかし、葉がボタン（牡丹）の花のように美しいことから、ハボタン（葉牡丹）と呼ぶ様になった。
ハボタン（葉牡丹）
別名：花キャベツ
英名：ornamental cabbage
アブラナ科アブラナ属
耐寒性一年草、鮮やかな葉の色や姿を鑑賞する園芸植物
葉の鑑賞期は11月～翌3月
開花時期 は4月～5月 、黄色の菜の花が咲く
結球しない品種のキャベツ又はケールを観賞用として品種改良した
品種には葉に葉緑体以外の色素を持たない品種と色素（アントシアニン）を持つものがあり、温度によって発色し、白・黄白・紫・赤・ピンクなどに色づく。
葉の種類は、波型の「丸葉系」・縮れ型の「縮緬系」・切込みが細かい「切れ葉系」などがある
シリコン(Si：ケイ素)と窒素（N）の化合物である耐熱セラミックス「窒化ケイ素(Si3N4)」に高圧と高温をかけることで、大気圧下では合成不可能な「スピネル型窒化ケイ素」のナノ多結晶体を合成することに成功した。レンズなどに使われるシリカガラスやダイヤモンド・ウインドウと同等の透明さを有しつつも、全物質中で3番目の硬さと、空気中で1400℃の高熱に耐えられることを確認した。
本成果は、東京工業大学フロンティア材料研究所の西山宣正特任准教授(研究実施時はドイツ電子シンクロトロン研究員、同 若井史博 所長、ドイツ電子シンクロトロンのJozef Bednarcik氏, Eleonora Kulik氏、物質・材料研究機構の谷口尚氏、Kim Byung-Nam氏、吉田英弘氏、東京大学の石川亮氏、幾原雄一氏、バイロイト大学のHauke Marquardt氏、Alexander Kurnosov氏、愛媛大学の大藤弘明氏、入舩徹男氏、弘前大学の増野敦信氏らで構成される日独共同研究グループによるもの。
炭素は高温高圧下ではダイヤモンドになる。温度圧力条件次第で、物質の原子の並びが変化する「構造相転移」と呼ばれる現象は、今回の研究材料となった「窒化ケイ素(Si3N4)」でも生じ、13万気圧以上の高圧力と高温の条件下では、大気圧下では合成できない「スピネル型窒化ケイ素」へと相転移することが知られている。しかし、純粋で緻密に焼き固まったスピネル型窒化ケイ素を合成することが実験的に困難であったため、その硬さや割れにくさといった構造材料としての性能を評価するうえで不可欠な性質は良く分かっていなかった。
今回、研究グループは、1000Tonf(重量トン)の圧力をかけることが可能な高温高圧発生装置を用いて、15.6万気圧、1800℃の条件の下、粒経100nm程度の窒化ケイ素パウダーを焼結することで、1粒当たり150nm程度のスピネル型窒化ケイ素がランダムな方向で焼き固まったナノ多結晶体(直径2.5mm、厚み1.2mm)を合成することに成功した。
窒化ケイ素には、その結晶構造の中に酸素やアルミニウム、イオン半径の大きな希土類元素など様々な元素を加えることができる。高い圧力を加えスピネル構造にすることによって半導体としての利用、光を発する蛍光体への応用も可能になるかもしれないとしている。
◆硬さの比較（ビッカース硬さとずり弾性率で）
1、ダイヤモンド
2、立方晶窒化ホウ素
3、スピネル型窒化ケイ素
◆透明多結晶体セラミックス：さまざまなスピネル
MgAl2O4（スピネル） Al23O27N5(ALON) Si3N4
硬さ 15.4GPa 17.4GPa 34.9GPa
割れにくさ 1.7MPam0.5 2.4MPam0.5 3.5MPam0.5
今日の天気は不思議。曇りだが、時々晴れでお日様が輝き、時々雲厚く雨が降る。
散歩で見つけた”ハボタン”。径1m程の鉢？に植えられている。葉の色は赤紫と黄白色。花はまだ咲いていない。
”ハボタン”は食用のキャベツ（紫キャベツ）として江戸時代中期に渡来したもので、この食用キャベツを日本が観賞用として改良した・・食べても美味しくない、と言う。野菜を鑑賞用とするのは世界的にも珍しいと言う。
初めはオランダ菜と呼ばれていたが、1778年（安永7年）に山岡恭安が牡丹菜と命名した。しかし、葉がボタン（牡丹）の花のように美しいことから、ハボタン（葉牡丹）と呼ぶ様になった。
ハボタン（葉牡丹）
別名：花キャベツ
英名：ornamental cabbage
アブラナ科アブラナ属
耐寒性一年草、鮮やかな葉の色や姿を鑑賞する園芸植物
葉の鑑賞期は11月～翌3月
開花時期 は4月～5月 、黄色の菜の花が咲く
結球しない品種のキャベツ又はケールを観賞用として品種改良した
品種には葉に葉緑体以外の色素を持たない品種と色素（アントシアニン）を持つものがあり、温度によって発色し、白・黄白・紫・赤・ピンクなどに色づく。
葉の種類は、波型の「丸葉系」・縮れ型の「縮緬系」・切込みが細かい「切れ葉系」などがある