Structure and dynamics of amorphous ice and clathrate hydrates

2章 水系物質の物性研究フロンティア
Amorphous ice and clathrate hydrates of Xe and SF6 were prepared using our homemade cryostat for vapordeposited samples. Neutron diffraction,small-angle scattering, and inelastic scattering measurements of the prepared samples revealed a cage-like local structure in amorphous clathrate hydrates, structural relaxation far below Tg, accompanying structural ordering around the second nearest neighbors, and density homogenization of a 30 A°order. The present experiments also clarified the relationship between low-energy excitation (boson peak) and the ordering of the hydrogen-bonded systems.
アモルファスの氷およびクラスレート水和物（ゲスト分子はXeとSF6）を自作の蒸着用クライオスタットにより作成し，in situの中性子回折，小角散乱および非弾性散乱測定を行った．その結果，アモルファスクラスレート水和物にケージ状の局所構造が存在すること，両方の系においてガラス転移温度よりはるかに低温から構造緩和が起こること，その構造緩和が第２近接（４－５Å）付近の秩序化と30Åオーダーの密度均一化を伴うことを見いだした．また，低エネルギー励起（ボゾンピーク）と水素結合系の秩序化の関係を明らかにした．