著者

古川 義純

出版者

日本機械学会

雑誌

日本機械学會誌 (ISSN:00214728)

巻号頁・発行日

vol.112, no.1086, pp.402-405, 2009-05-05

著者

古川 義純

出版者

公益社団法人 日本化学会

雑誌

化学と教育 (ISSN:03862151)

巻号頁・発行日

vol.60, no.6, pp.238-241, 2012-06-20 (Released:2017-06-30)

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国際宇宙ステーション「きぼう」において,氷点下に冷却した水中で氷結晶の成長実験を行った。結晶の成長に伴い発生する潜熱のため,結晶内部や周辺には温度の分布が生じる。水の密度は温度に依存して変わるため,地上の重力下ではこれに起因する対流が発生し,これを避けることはできない。これに対し,宇宙空間では,長時間にわたる極めて良質な無重力環境が実現されるため,対流が完全に抑制され,理想的な環境での結晶成長の観察が可能である。本実験では,宇宙で使う実験装置の開発を行い,宇宙での見事な氷結晶の成長の様子を世界に先駆けて観察し,映像に収めることに成功した。宇宙では,見事な対称性を持つ結晶パターンが観察され,氷結晶の形態不安定化のメカニズムの解明に大きく貢献した。

著者

古川 義純

出版者

The Japanese Society of Snow and Ice

雑誌

雪氷 (ISSN:03731006)

巻号頁・発行日

vol.41, no.4, pp.259-265, 1979-12-31 (Released:2010-01-22)

参考文献数

37

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氷の双晶構造が主に多結晶雪結晶の場合に焦点を絞って解説される.Coincidence-Site Lattice (CSL) 理論から低エネルギーの結晶境界面による結合のしかたを予想し, これが天然の雪結晶の中にどの程度の頻度で出現するかを調べることによって双晶の形態が決定される.また, 多結晶の氷結晶が発生する機構を, 考察することによって, 70.3°/ [1120] のCSL関係を満足する結合のしかたが出現し易いことが明らかとなり, 実際の雪結晶に現れる要素結晶の間のc軸のなす角度が70°に集中することを良く説明することができる.

著者

古川 義純

出版者

日本結晶成長学会

雑誌

日本結晶成長学会誌 (ISSN:03856275)

巻号頁・発行日

vol.18, no.2, pp.156-163, 1991-12-15 (Released:2017-05-31)

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A review is given on the surface melting of an ice crystal and the physical properties of the quasi-liquid layer (surface melting layer). The thermodynamics of surface covered with the q.1.1. Is first briefly described and then the recent experimental works about the q.1.1. On ice surface are summarized. An ellipsometric study indicates that the critical temperatures of surface melting are -2℃ and -4℃ for {0001} and {101^^-0} faces, respectively, and the temperature dependences of q.1.1. Thickness for both faces are fundamentally different from each other. This result is discussed in conjunction with both the thermodynamic consideration and the structure of ice/quasi-liquid inter-face. On the other hand, the physical properties of q.1.1. Are discussed on the basis of the results obtained by some experimental methods, that is, the ellipsometry, X-ray diffraction, NMR and so on.

著者

島田 亙 古川 義純

出版者

The Japanese Society of Snow and Ice

雑誌

雪氷 (ISSN:03731006)

巻号頁・発行日

vol.64, no.3, pp.249-257, 2002-05-15 (Released:2009-08-07)

参考文献数

17

被引用文献数

1

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過冷却水から成長する氷結晶は,最初は薄い円盤状に成長するが,やがて形態不安定を起こし,以後は樹枝状結晶として成長する.これらの氷結晶は厚さが非常に薄いため二次元的に扱われてきたが,現実の結晶は三次元である.そこでマッハツェンダー干渉計を用いて氷結晶の成長を“その場”観察した.得られた干渉縞から三次元的な形態を解析し,また形態不安定発生機構,円盤状・樹枝状の成長機構を調べた.円盤状結晶は二枚の基底面で挟まれており,基底面の成長が「界面キネティクス」によって律速されているのに対し,側面は「熱拡散」で律速されていた.また,形態不安定発生の臨界値は半径ではなく厚みであり,発生する揺らぎも円周上ではなく厚み方向の形状が先に非対称になることがわかった.一方,樹枝状結晶は一枚の平らな基底面と高次の曲面で構成されており,樹枝先端の成長速度は「熱・物質拡散」と「界面張力」を考慮した普遍法則と一致するが,先端曲率半径は一致しなかった.従って,過冷却水から成長する氷結晶の形態を理解するためには,上記の二要素に「界面キネティクス」を加えた三要素すべての考慮が必要であることが明らかになった.

著者

佐﨑 元 サルバドール· ゼペダ 中坪 俊一 古川 義純

出版者

公益社団法人 日本食品科学工学会

雑誌

日本食品科学工学会誌 (ISSN:1341027X)

巻号頁・発行日

vol.60, no.8, pp.445-449, 2013-08-15 (Released:2013-08-31)

参考文献数

13

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Molecular-level understanding of ice crystal surfaces holds the key to unlocking the secrets of various fields. To observe ice crystal surfaces at the molecular level, we developed an advanced optical microscope, and succeeded in visualizing individual elementary steps of 0.37nm in height on ice basal faces. Utilizing this microscope, we also attempted to visualize the surface melting processes of ice crystals. We found the presence of two types of surface liquid phases (quasi-liquid layer phases) that exhibit different morphologies and dynamics on ice basal faces.

著者

古川 義純

出版者

化学同人

雑誌

化学 (ISSN:04511964)

巻号頁・発行日

vol.64, no.8, pp.38-42, 2009-08