【ヒット商品】ネタ出しの会 日経産業新聞の記事「TechnoSalon:結晶とガラス状態、分子配列の秩序が関与」から
2019/01/25
2019.1.22 日経産業新聞の記事「TechnoSalon:結晶とガラス状態、分子配列の秩序が関与」から
物質固有の対称性、規則性を示す結晶
コラムの著者 和田 昭允氏(東京大学名誉教授)が前回の記事に引き続き、物質の三態について解説している。
◯温度に起因
和田教授がいうところによると、物質の気体・液体・固体の三態は運動エネルギーの指標である温度が下がるにつれて分子(あるいは原子)の活動がかわることによって現れる状態であるという。
気体は、自由に空間を飛び回る並進運動であるが、運動エネルギーが低下、すなわち温度がさがると、並進運動は分子間引力によって分子が接触する局所の限定されていく。ただ、この状態では流動性残り、液体と呼ばれる。さらに低温になると、局所的な運動もできなくなり、回転の自由度もなくなり固体となる。
固体には結晶とガラス状態がある。この違いは、構成分子の空間配置座標と回転座標の秩序度の違いによるという。分子間相互作用エネルギーの最低状態、つまり周期的空間配置と斉一的に回転座標をもった結晶構造に落ち着く。特定の結晶面と軸を持ち、結晶面のなす角度と面の方向は必ず配列面に対応した物質固有の対称性・規則性を示すという。
しかし、落ち着く時間に十分な時間がないと規則性が失われ、結晶ではなく、ガラス状態になるという。🔷🔧🏢🏠🎓📖⚡️🌏🌏💡
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