ポリタイプ（その他表記）polytype

最新 地学事典

ポリタイプ

polytype ,polytypism

炭化珪素，CdI₂, PbI₂, グラファイト，輝水鉛鉱，閃亜鉛鉱，雲母などの層状構造をもつ結晶では，単位層の構造は同じでも，その積層方法によって積層方向の周期の異なった多種類の構造型が可能である。この現象は最初炭化珪素で発見され，同種条件下で成長した結晶中に多種類の構造型が存在する点，積層方向の周期のみが異なる点で，一般の多形と区別し，ポリタイプと呼ばれるようになった（Baumhauer, 1911）。ポリタイプの記号法には，Nabarro-Frank記号法，Zhdanov記号法，Ramsdell記号法など各種あるが，Ramsdell記号法が従来広く使われていた。これは，1周期をつくる単位層の数と，その結晶系とで表現する方法で，例えば6層からなる六方晶系の炭化珪素は6H型と呼ばれる。雲母は1M, 2M₁, 2M₂, 2O, 3T, 6H, 24Trなど。ここでM：単斜，O：直方， T：三方，Tr：三斜。しかし三方のT, 三斜のTr, 正方（Tetra-gonal）等がまぎらわしく，IMAの新鉱物鉱物名委員会（CNMMN）は以下の用法を推奨している。立方：C, 六方：H, 菱面体：R, 三方：T, 正方：Q（quadratic），直方：O, 単斜：M, 三斜：A（anorthic）。（E.H.Nickel, 1993，「Am.Min.Vol.78」）。ポリタイプの形成機構については，長い間不純物や生成条件などとの関連づけの研究が行われたが結論が出なかった。しかしA.R.Vermaの行った炭化珪素上の渦巻成長丘のあやおり模様interlacing patternの観察結果をもとに，F.C.Frankが基本型のCoの非整数倍の大きさのBurgers’ベクトルをもつらせん転位を媒介とした渦巻成長によって，異なったポリタイプが形成されるという理論を出した。現在ではこの考えが最も広く信じられている。スタッキングポリモーフ（stacking polyrnorph）とも。

執筆者：砂川 一郎・赤井 純治

出典　平凡社「最新 地学事典」

改訂新版　世界大百科事典

ポリタイプ
polytype

同じ化学組成をもつ物質が異なった原子配列を示す多形の一種で，同じ構成単位をもったものの配列順序のみが異なるものをいう。構成単位は原子の二次元的配列よりなる層状をなすものがほとんどで，それを層の方向に垂直に積み重ねていく際，積層順序の異なる多くの構造をつくる。格子定数は層内の2方向は同じであるが，積層方向は，単位層の整数倍になっている。積層方向の周期は最も長いものでは1500Åに達するものもある。ポリタイプをつくる物質にはSiC，CdI₂，ZnSのように簡単な化合物から，天然に産する複雑な層状ケイ酸塩鉱物の雲母，クロンステダイトなどまである。積層順序の違いを表すため，球を最も密に充塡したような簡単な結晶構造をもっているものでは，球の積層順序を表すABCACB…などの記号，同じ積層順序の続く数で表す記号などがある。簡単には積層周期の数とポリタイプの示す結晶系の略号を組み合わせ，6H（H：六方晶系），15R（R：菱面体晶系）のように示す。積層順序の決定にはX線回折による方法が有効である。異なるポリタイプの結晶構造においても，ある原子のまわりの近接した原子の配列は変わらず，その自由エネルギーの差はほとんどない。しかし，一つのポリタイプを他のものに変化させるには，大きな活性化エネルギーを超える必要がある。長周期のポリタイプはらせん転位に基づく結晶成長の過程でできたとする説が一般的である。
執筆者：武田 弘

出典　株式会社平凡社「改訂新版　世界大百科事典」

世界大百科事典（旧版）内のポリタイプの言及

【多形】より

…なお，結晶構造が一定の層の積み重ねからできていて，各相相互の区別はその共通の層の積層の仕方の差異によるような多形がある。この種の多形はポリタイプと呼ばれ，SiC(シリコンカーバイド)や雲母に例がある。しかし，ポリタイプの相にはそれ自身の安定領域が明らかでないものが多い。…

※「ポリタイプ」について言及している用語解説の一部を掲載しています。

出典｜株式会社平凡社「世界大百科事典（旧版）」