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固体酸素

索引 固体酸素

固体酸素(こたいさんそ、solid oxygen)は、酸素の単体で、固体状態のもの。高圧条件下、または標準大気圧条件、54.36 K (−218.79, −361.82)以下の温度で生成する。固体酸素には様々な相が知られており、圧力や温度条件の変化によって互いに相転移する。 酸素分子は分子性磁性、結晶構造、電子構造および超電導などに関連するため興味を持たれている。また、酸素分子は磁気モーメントを持つ唯一の単純二原子分子である。固体状態での酸素は特に興味深いことに、特殊な磁気秩序を示すスピン操作型結晶であると考えられている 。超高圧条件では固体酸素は絶縁状態から金属状態に変化し 、超低温条件では超伝導状態に変化する 。固体酸素の構造研究は1920年代に始まり、現在では6種の異なる結晶状態が認められている。.

22 関係: 単斜晶系吸光光度法二原子分子圧力の比較パスカル分子間力アンゲヴァンテ・ケミーオゾンケルビン四酸素球棒モデル磁気モーメント立方晶系結晶構造相転移超伝導金属酸素電子状態X線回折標準気圧液体酸素

単斜晶系

単斜晶系の例:正長石 単斜晶系(たんしゃしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純単斜格子・底心単斜格子の2種類。 結晶系は、3つのベクトルで表現できるが、単斜晶系では、直方晶系のように異なる長さのベクトルで表される。これらのベクトルは、底面が平行四辺形の直角柱を形成する。従って、2組のベクトルが直角に交わっているが、3つ目の組は90°にならない。.

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吸光光度法

吸光光度法(きゅうこうこうどほう)とは、試料溶液に光をあて、その光が試料を通過する際の、対象となる物質による光の吸収の程度、すなわち吸光度を測定することにより、その物質の濃度を定量的に分析する方法である。吸光光度分析法(きゅうこうこうどぶんせきほう)とも呼ばれる。.

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二原子分子

二原子分子(にげんしぶんし、diatomic molecule)は、2個の原子で作られた分子である。接頭辞の"di-"はギリシア語で2を意味する。  .

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圧力の比較

本項では、圧力の比較(あつりょくのひかく)ができるよう、昇順に表にする。 圧力はテンソル量であるが、ここでは等方的な圧力の大きさか、特定の方向での圧力の大きさを扱う。.

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パスカル

パスカル (pascal、記号: Pa) は、圧力・応力の単位で、国際単位系 (SI) における、固有の名称を持つSI組立単位である。「ニュートン毎平方メートル」とも呼ばれる。 1パスカルは、1平方メートル (m2) の面積につき1ニュートン (N) の力が作用する圧力または応力と定義されている。その名前は、圧力に関する「パスカルの原理」に名を残すブレーズ・パスカルに因む。.

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分子間力

分子間力(ぶんしかんりょく、intermolecular force)は、分子同士や高分子内の離れた部分の間に働く電磁気学的な力である。力の強い順に並べると、次のようになる。.

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アンゲヴァンテ・ケミー

アンゲヴァンテ・ケミー (Angewandte Chemie / アンゲバンテ・ヘミーとも、、「応用化学」の意) は誌であり、現在Wiley-VCHより出版されている週刊の査読付き学術雑誌である。略記はAngew.

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オゾン

ゾン(ozone)は、3つの酸素原子からなる酸素の同素体である。分子式はO3で、折れ線型の構造を持つ。腐食性が高く、生臭く特徴的な刺激臭を持つ有毒な気体である。大気中にとても低い濃度で存在している。.

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ケルビン

ルビン(kelvin, 記号: K)は、熱力学温度(絶対温度)の単位である。国際単位系 (SI) において基本単位の一つとして位置づけられている。 ケルビンの名は、イギリスの物理学者で、絶対温度目盛りの必要性を説いたケルビン卿ウィリアム・トムソンにちなんで付けられた。なお、ケルビン卿の通称は彼が研究生活を送ったグラスゴーにあるから取られている。.

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四酸素

四酸素(しさんそ)、またはテトラオキシジェン (Tetraoxygen) とは、分子式が O4 と表される酸素の同素体である。1924年ギルバート・ルイスが、液体酸素がキュリーの法則に従わない理由の説明として提案したとされる。安定ではないが、計算化学では液体酸素中で逆スピン同士の酸素分子 O2 が一組になった状態で、一時的に O4 分子が存在する可能性があることが分かっている。1999年には、研究者によってε 相(10 GPa 以上の圧力)の固体酸素中に存在すると予想されたが、2006年にX線回折によってε-酸素中に存在する分子は O4ではなく、O8(八酸素)であることが示された。しかし、質量分析法では O4 が短命な化学種として検出されている。.

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球棒モデル

ATPの球棒モデル 球棒モデル(きゅうぼうモデル、英:Ball-and-stick model)は、化学物質や生体物質の化学構造を立体的・空間的に表した分子モデルである。空間充填モデルに比べて分子構造を考察しやすいという利点がある。このモデルは1865年にアウグスト・ヴィルヘルム・フォン・ホフマンが初めて作成した。 球棒モデルでは、原子は球、共有結合は直線で表現される。結合角と結合長は実際の値を相対的に表すが、原子の球の大きさは実際値は反映されない。.

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磁気モーメント

磁気モーメント(じきモーメント、)あるいは磁気能率とは、磁石の強さ(磁力の大きさ)とその向きを表すベクトル量である。外部にある磁場からもたらされる磁石にかかるねじる方向に働く力のベクトル量を指す。ループ状の電流や磁石、電子、分子、惑星などもそれぞれ磁気モーメントを持っている。 磁気モーメントは強さと方向を持ったベクトルと考えることができる。磁気モーメントの方向は磁石のS極からN極へ向いている。磁石がつくる磁場は磁気モーメントに比例する。正確には「磁気モーメント」とは一般的な磁場をしたときの1次項が生成する磁気双極子モーメントの系を言う。物体の磁場の双極子成分は磁気双極子モーメントの方向について対称であり、物体からの距離の −3 乗に比例して減少していく。 磁気モーメントは周囲に磁束を作る。 対になる磁極の強さを ±m とし、負極から正極を指すベクトルを d とする。磁気モーメント m はモーメントの名のとおり、m と d の積である。 磁力は電荷が移動することで発生する。回転する電荷は中心に位置する磁気モーメントと等価であり、その磁気モーメントは電荷のもつ角運動量と比例関係にある。.

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立方晶系

立方晶系(りっぽうしょうけい、)は、7つの結晶系の1つ。対応するブラベー格子は、単純立方格子・体心立方格子・面心立方格子の3種類。 単位胞の軸と角はa1.

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結晶構造

結晶構造(けっしょうこうぞう) とは、結晶中の原子の配置構造のことをいう。.

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相転移

転移(そうてんい、英語:phase transition)とは、ある系の相(phase)が別の相へ変わることを指す。しばしば相変態(そうへんたい、英語:phase transformation)とも呼ばれる。熱力学または統計力学において、相はある特徴を持った系の安定な状態の集合として定義される。一般には物質の三態(固体・固相、液体・液相、気体・気相)の相互変化として理解されるが、同相の物質中の物性変化(結晶構造や密度、磁性など)や基底状態の変化に対しても用いられる。相転移に現れる現象も単に「相転移」と呼ぶことがある。.

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超伝導

超伝導(ちょうでんどう、superconductivity)とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること(室温超伝導)は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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金属

リウム の結晶。 リチウム。原子番号が一番小さな金属 金属(きんぞく、metal)とは、展性、塑性(延性)に富み機械工作が可能な、電気および熱の良導体であり、金属光沢という特有の光沢を持つ物質の総称である。水銀を例外として常温・常圧状態では透明ではない固体となり、液化状態でも良導体性と光沢性は維持される。 単体で金属の性質を持つ元素を「金属元素」と呼び、金属内部の原子同士は金属結合という陽イオンが自由電子を媒介とする金属結晶状態にある。周期表において、ホウ素、ケイ素、ヒ素、テルル、アスタチン(これらは半金属と呼ばれる)を結ぶ斜めの線より左に位置する元素が金属元素に当たる。異なる金属同士の混合物である合金、ある種の非金属を含む相でも金属様性質を示すものは金属に含まれる。.

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酸素

酸素(さんそ、oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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電子状態

電子状態(でんしじょうたい)または電子構造(でんしこうぞう)とは、物質(原子、分子なども含む)における電子の状態のこと。 「電子状態」「電子構造」に相当する英語としては、"electronic structure"、"electronic state(s)"、"electronic property" などがある。 電子状態間の遷移を電子遷移(でんしせんい)という。.

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X線回折

X線回折(エックスせんかいせつ、、XRD)は、X線が結晶格子で回折を示す現象である。 1912年にドイツのマックス・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。.

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標準気圧

標準気圧(ひょうじゅんきあつ、atmosphere、standard atmosphere)は大気圧の国際基準となる値であり、パスカルである。 日本の計量法体系では、「標準気圧」の語を用いず、単に「気圧」として圧力の単位として規定している。 その単位記号はatmと定められている。.

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液体酸素

液体酸素(えきたいさんそ)とは、液化した酸素のこと。酸素の沸点は−183℃、凝固点は−219℃である。製鉄や医療現場の酸素源やロケットの酸化剤として利用され、LOX (Liquid OXygen)、LO2のように略称される。有機化合物に触れると爆発的に反応することがある。.

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