鱗珪石（りんけいせき、tridymite、トリディマイト）は、二酸化ケイ素（SiO2）の結晶多形の一つで、石英の高温結晶形。鱗石英とも呼ばれる。870〜1,470℃で安定。通常微小な白か無色の疑六方または三斜晶として火山岩の内部または薄片として観察できる。 モース硬度6.5〜7。比重2.28〜2.33。 鱗珪石は1868年にイダルゴ（メキシコ）で最初に記録された。鱗珪石を意味するtridymiteの由来は、一般的に三つが連なった三連の双晶になっていることから、三つ子を意味するギリシア語のTridymosから。 投資信託 [編集] 関連項目 鉱物 - 酸化鉱物 鉱物の一覧 造岩鉱物 二酸化ケイ素 ウィキメディア・コモンズには、鱗珪石 に関連するカテゴリがあります。 [編集] 参考文献 森本信男　『造岩鉱物学』　東京大学出版会、1989年、ISBN 4-13-062123-8。 松原聰　『フィールドベスト図鑑15 日本の鉱物』　学習研究社、2003年、ISBN 4-05-402013-5。 国立天文台編　『理科年表 平成19年』　丸善、2006年、ISBN 4-621-07763-5。 [編集] 外部リンク Tridymite（mindat.org） Tridymite Mineral Data（webmineral.com） 鱗鉄鉱（りんてっこう、lepidocrocite、レピドクロサイト）は鉱物（水酸化鉱物）の一種。針鉄鉱とともに、いわゆる「褐鉄鉱」をなす。 化学組成はFeOOH。斜方晶系。 石英属の鉱物の内部にインクルージョンとして混入する物質の一種。赤色をしているものが多いが、品質の悪いものは黒色もある。水晶の中に、針状・毛髪状・繊維状・粉状の内包物となって出現することが多い。単体での存在はない。水晶の中に、赤色の鱗鉄鉱と赤色の針鉄鉱が混入したものをストロベリークォーツと呼び、宝飾品やアクセサリーとして用いられている。 [編集] 関連項目 鉱物 - 水酸化鉱物 鉱物の一覧 褐鉄鉱 鉄、水酸化鉄 [編集] 参考文献 黒田吉益・諏訪兼位　『偏光顕微鏡と岩石鉱物 第2版』　共立出版、1983年、ISBN 4-320-04578-5。 松原聰・宮脇律郎　『国立科学博物館叢書5 日本産鉱物型録』　東海大学出版会、2006年、ISBN 978-4-486-03157-4。 [編集] 外部リンク Lepidocrocite（mindat.org） Lepidocrocitee Mineral Data（webmineral.com） 結晶（けっしょう、crystal）とは原子や分子が空間的に繰り返しパターンを持っての配列しているような物質である。より厳密に言えば離散的な空間並進対称性をもつ理想的な物質のことである。現実の物質の大きさは有限であるため、そのような理想的な物質は厳密には存在し得ないが、物質を構成する繰り返し要素（単位胞）の数が十分大きければ（アボガドロ定数個程度になれば）結晶と見なせる。 この原子の並びは、X線程度の波長の光に対して回折格子として働き、X線回折と呼ばれる現象を引き起こす。このため、固体にX線を当てて回折することを確認できれば、それが結晶していると判断できる。現実に存在する結晶には格子欠陥と呼ばれる原子の配列の乱れが存在し、これによって現実の結晶は理想的な性質から外れた状態となる。格子欠陥は、文字通り「欠陥」として物性を損ねる場合もあるが、逆に物質を特徴付けることもあり、例えば、一般的な金属が比較的小さな力で塑性変形する事は、結晶欠陥の存在によって説明される。 準結晶と呼ばれる構造は、並進対称性を欠くにもかかわらず、X線を回折する高度に規則的な構造を持っている。数学的には高次元結晶の空間への射影として記述される。また、液晶は3次元のうちの1つ以上の方向について対称性が失われた状態である。そして、規則正しい構造をもたない物質をアモルファス（非晶質）と呼び、これは結晶の対義語である。 [編集] 結晶の種類 結合の種類によって結晶は次のように分類される。 共有結合結晶 イオン結晶 金属結晶 分子結晶 ファンデルワールス結晶（分子性結晶） 水素結合結晶 結晶において、それを形成する結合は一種類だけとは限らず、複数の結合が混在（共有性とイオン性両方を示す場合はよくある）している場合がある。例として2001年に39Kの超伝導を示し有名になった MgB2（二ホウ化マグネシウム）がある。MgB2 は金属（金属間化合物）でありながら、原子間の結合が主に共有結合による部分（B層のB原子間）と主にイオン結合による部分（Mg層とB層の間）からなる（電子状態は金属なので、金属結合的な部分もある）。 資産運用 [編集] 関連項目 ウィキメディア・コモンズには、結晶 に関連するカテゴリがあります。完全結晶（単結晶） 多結晶 微結晶 双晶(twin crystal) - 双晶面(twin boundary) 混晶 複合結晶 液晶 準結晶 近似結晶 アモルファス ガラス 物性物理学 結晶学 結晶構造 - 結晶格子 鉱物学、鉱物 タバコモザイクウイルス ウィスカー (Whisker) は、結晶表面からその外側に向けて髭状に成長した結晶。ホイスカと表記することもある。 結晶の表面付近に圧縮応力が発生すると、その応力を緩和しようとして新たな結晶がもとの結晶の外側に向けて成長する。結晶成長の起点が小さく、連続的に成長し続ける傾向を持つことから非常に細長い髭状の単結晶が形成される。1 μm 程度の直径に対して 1 mm 以上の長さに達することもある。 1940年代、電子機器における絶縁不良の原因として細長い髭状の金属が発見された。これは配線の表面に施されていたスズのめっき層からスズが髭状に成長したウィスカーであった。その後、スズに鉛を添加するとウィスカーの発生を抑制できることが見いだされ、このため2000年代前半まで多くの電子部品にはスズ鉛合金のめっきが施されていた。 2000年代に入り、RoHSなど電子機器の環境対応により、鉛フリーはんだをはじめとする鉛フリーの素材が使用されるようになると、再びウィスカーによる短絡が問題となってきた。2006年現在、鉛を使用しないウィスカー対策が研究されている。 JEDEC#電子部品パッケージの図面および 電子情報製品生産汚染防止管理弁法を参照 外国為替証拠金取引 ウィスカーは単結晶であるため、多結晶体から成る一般的な材料とは異なり結晶粒界などの構造的な欠陥が少なく、また不純物をほとんど含んでいないために強度が大きい。このため樹脂、金属、セラミックスなどの強度を大きくする添加剤として利用される。 [編集] 関連項目 はんだ [編集] 外部リンク アメリカ航空宇宙局スズウィスカーホームページ（英語） X線回折（えっくすせんかいせつ、X-ray diffraction; XRD）とは、X線が結晶格子によって回折される現象のことである。1912年にマックス・フォン・ラウエがこの現象を発見し、X線の正体が波長の短い電磁波であることを明らかにした。 逆にこの現象を利用して物質の結晶構造を調べることが可能である。このようにX線の回折の結果を解析して結晶内部で原子がどのように配列しているかを決定する手法をX線結晶構造解析あるいはX線回折法という。しばしばこれをX線回折と略して呼ぶ。他に同じように回折現象を利用する結晶構造解析の手法として、電子回折法や中性子回折法がある。 目次 [非表示] 1 原理 2 装置 3 単結晶X線回折 4 粉末X線回折 5 X線表面分析 6 関連項目 [編集] 原理 ラウエは結晶中の原子の位置ベクトルrが、単位格子ベクトルをan、任意の整数unとして と表されるとしてそれぞれの原子によって回折されたX線が干渉によって強め合う条件を導いた。干渉によって強め合う方向にのみ回折されたX線が観測される。 この条件は、散乱前後のX線の波数ベクトル（方向が波の進行方向で大きさが波数と等しいベクトル）の差（散乱ベクトル）をΔk、任意の整数vnとして FX と表される。これをラウエの条件という。 これに対してブラッグ父子は、X線回折を結晶中の原子が作る面（原子網面）がX線を反射し、平行な別の2つの面に反射されたX線が干渉によって強め合う現象と解釈してより簡素な条件を導いた。この条件は2つの面の間隔をd、X線と平面のなす角をθ、任意の整数n、X線の波長λとすると 2dsinθ = nλ と表される。これをブラッグの条件という。 ラウエの条件とブラッグの条件はまったく等価であり、これらの条件を結晶格子とX線の入射、回折の幾何的配置が満たしたときにはじめてX線回折が観測できる。 ラウエやブラッグは点状の原子がX線を回折するものとして扱ったが、実際にX線を回折するのは原子中に広がった分布を持つ電子である。位置ベクトルrの位置にある微小体積dV中で散乱されるX線の振幅はその位置での電子密度ρ(r)に比例する。よって原子がX線を回折する場合の散乱波の振幅fはこれを全空間に渡って積分したものになる。 このfを原子散乱因子という。 結晶においても同様の式が成立する。ここで、結晶中の電子密度はその各原子の電子密度の和で近似できるとする。位置ベクトルriの位置にある原子の原子散乱因子fiを使って結晶の散乱因子Fは と書き換えられる。これのFを結晶構造因子という。結晶構造因子は一般的に複素数となる。 X線の散乱強度は結晶構造因子の絶対値の2乗に比例する。結晶構造解析は測定したX線の散乱強度から結晶構造因子を求め、さらにそこから結晶を構成する原子を同定する作業である。 [編集] 装置 X線回折計はX線の発生部、試料室、検出部からなる。 X線の発生部は通常X線管球が使用される。これは陽極で発生させた熱電子を対陰極の金属に衝突させてX線を発生させるものである。対陰極に使用される金属に応じた特性X線とバックグラウンドとして白色X線が放射される。発生したX線は、単一波長のX線（通常はKα線）を取り出すためにフィルターを通す。このフィルターには対陰極に使用する金属より原子番号が1つ小さい金属が使用される。これは主にKβ線を吸収するので、β-フィルターとも呼ばれている。さらにバックグラウンドの白色X線を除くためにグラファイトの単結晶でX線回折させて単一波長のものだけを試料室へ導く。このグラファイトの単結晶はモノクロメーターと呼ばれている。 この方式では通常はCuKα線（λ=0.15418nm）が用いられることが多い。特に強度の高いX線が必要な場合にはMoKα線（λ=0.071073nm）が用いられる。 FX また、さらに強度の強いX線が必要な場合には、放射光の白色X線を利用することもある。 検出部はかつては写真乾板が使用されていたが、現在では比例計数管が使用されている。 発生部と試料と検出部は常にブラッグの条件が満たされるように連動して動くようになっている。すなわち入射X線に対して試料をθ回転させると同時に、検出部を2θ回転させるようになっている。このような仕組みを持った装置をゴニオメーターという。単結晶X線回折を測定するためのX線回折計では、検出部とは独立に試料を3軸に対して回転できるようになっている。この装置は4軸X線回折計という。 [編集] 単結晶X線回折 試料の単結晶を作成してX線回折を測定することを単結晶X線回折という。通常、未知試料の分子構造を決定するために行われる。 X線の散乱強度からは結晶構造因子の絶対値は求まるが、その位相については知ることができない。これを位相問題という。構造解析をするためには位相を何らかの方法で決定する必要がある。この方法の1つは重原子法と呼ばれる方法で、未知試料を重原子の塩などに誘導体に変換してから単結晶X線回折を測定する方法である。重原子が存在すると重原子の電子密度が大きいために結晶構造因子は重原子の原子散乱因子を含む項だけで近似できる。もう一つは直接法と呼ばれる方法で、強度の強い回折線についていくつかの位相を仮定して矛盾が無い構造が得られるまで試行錯誤を繰り返す方法である。 [編集] 粉末X線回折 粉末のように多数の単結晶の集合と考えられる試料のX線回折を測定することを粉末X線回折という。通常、未知試料を同定するために行われる。粉末X線回折で得られる回折X線強度はさまざまな方向をランダムに向いた単結晶からの回折の総和となる。既知の物質については入射角と回折強度がデータベース化されており、これと照合することで未知試料の同定を行うことができる。 また、データベースに無い試料についてもリートフェルト法（Rietveld法、リートベルト法）により構造解析することで構造を決定できる場合がある。 [編集] X線表面分析 マクロな大きさの試料に対してX線を当てる場合、X線はその表面の数百μmまでしか侵入しない。そのためX線回折法は物質表面に限定して結晶構造を調べる手法となる。 X線の波長をλ、2つのX線の光路の距離差をdとすると、ブラッグの条件によりnλ=Dを満たすときに、X線の強度が最大になる。この条件を用いて、出力されたピークの位置から試料の格子定数を求め、表面の原子構造を導く。 くりっく365 試料の膜面垂直方向の格子定数を測定する場合を考える。格子を入射したX線と試料表面との角度がω=θχ、入射方向と反射方向との角度を2θχのとき、膜面垂直方向の格子面間隔をDとすれば、D=2dsinθχとなる。この場合はω=θχであるが、実際には散乱によりω=θχ以外の条件の角度にも散乱X線が出ており、ωとθχの条件を変えることで膜面面内方向の格子定数も測定することができる。このようにして測定した2次元の強度の分布を逆格子マップという。 [編集] 関連項目 ウィキメディア・コモンズには、X線回折 に関連するカテゴリがあります。X線 回折 電子回折法 中性子回折法 放射光 RIETAN パターソン関数 ミラー指数