Netsu Sokutei, 28 (1), p. 8, (2001)

解説

気固界面および固液界面で形成される二次元分子固体

Two-Dimensional Molecular Solids Formedat Gas-Solid and Solid-Liquid Interfaces

熱測定と中性子散乱を相補的に用いることによって,気固界面および固液界面で形成される種々の二次元固体の構造と相転移について研究した。グラファイト表面に吸着したフッ化メチルおよび塩化メチルの単分子膜固体はいずれも相転移を示す。前者は秩序-秩序型,後者は秩序-無秩序型である。アルカンやカルボン酸などの液体とグラファイトとの固液界面で形成された二次元固体は,バルク固体の融点よりも高い温度で融解する。一方,グラファイト表面に形成された二次元固体はバルク固体の融点よりもずっと低い温度で融解する。気固界面で形成された二次元固体は融解すれば二次元液体が形成されるが,固液界面で形成された二次元固体は融解してバルク液体が形成されると考えれば理解できる。
Calorimetry and neutron scattering techniques are combined to study the structures and phase transitions occurring in various 2-D molecular solids formed at gas-solid and solid-liquid interfaces. The solid monolayers of methyl fluoride and methyl chloride adsorbed on the surface of graphite exhibit a phase transition, the former is of an order-order type and the latter of an order-disorder type. The 2-D molecular solids of various molecules including alkanes and carboxylic acids formed at an interface of the bulk liquids and graphite melt well above the bulk melting temperatures, whereas the 2-D solids formed on the surface of graphite melt well below the bulk melting temperatures. It is considered that the 2-D solids formed at gas-solid interface melt to form the 2-D liquids, whereas the 2-D solids formed at solid-liquid interface melt to form the bulk liquids.