Letter シリカ様非晶質二酸化炭素 2006年6月15日 Nature 441, 7095 doi: 10.1038/nature04879 IV族元素の中では、炭素だけが通常環境条件下で酸素と安定な二重結合を形成する。二酸化炭素の非分子性単結合結晶（V相）は、シリカやゲルマニアと異なり、高圧下でのみ存在する。非晶質のシリカ（a-SiO2）およびゲルマニア（a-GeO2）は、通常環境条件下で存在することがよく知られた物質である。しかし非晶質の非分子性CO2は、これまで第一原理シミュレーションの結果として記述されてきたにすぎない。本論文では、我々が「a-carbonia」とよぶシリカ様非晶質二酸化炭素（a-CO2）の合成について報告する。室温で分子性III相のCO2を40〜48 GPaの圧力で圧縮すると、非分子性非晶質相への転移が始まった。680 K以下の温度で測定した赤外スペクトルは、C-O単結合の形成が進行し、同時に分子性を表す特徴すべてが消失することを示している。さらに、急冷サンプルの最新型ラマン測定およびシンクロトロンX線回折測定の結果から、物質の非晶質性が確認された。a-SiO2とa-GeO2の振動および回折データ、および第一原理分子動力学法を用いて計算されたa-CO2試料の構造因子との比較により、a-CO2がほかのIV族二酸化物ガラスと構造的に同族であることが示された。したがって、a-CO2は、a-SiO2、a-GeO2および水を含む典型的なネットワーク形成無秩序系のグループに新たに加えられるべきだと考えられる。 Full Text PDF 目次へ戻る
