Esmaltes celadon foram investigados por meio do espectro de absorção de raios X (XAS) próximo da borda Fe-K usando radiação síncrotron e espectro Mössbauer. Tratamentos térmicos a altas temperaturas sob atmosfera desoxidante (CO) e oxidante até ~ 1300 ºC apresentam diferentes cores dos esmaltes. As análises XAS sugerem que o esmalte celaton desoxidado (Seiji A) e o oxidado (Seiji C) apresentam uma estrutura α-Fe2O3 modificada e uma ideal, respectivamente, mas não a estrutura FeO. Os espectros Mössbauer também sugerem que a cor dos esmaltes celadon depende das bandas híbridas 3d5L and 3d6L próximas do nível de Fermi eletrônico (E F), onde a hibridização é induzida por uma interação de troca eletrônica entre orbitais 3d dos íons Fe e orbitais 2p dos íons de oxigênio próximos no esmalte celadon do estado vítreo.

Celadon glazes have been investigated by means of an X-ray absorption spectrum (XAS) near a Fe-K edge by using synchrotron radiation and a Mössbauer spectrum. High-temperature treatments under CO-deoxidizing and oxidizing till about 1300 ºC show the different glaze-color each other. The XAS analyses suggest that the deoxidized celadon glaze (Seiji A) and the oxidized one (Seiji C) have a modified α-Fe2O3 structure and an ideal one, respectively, but not FeO structure. The Mössbauer spectra also suggest that the celadon glaze-color depends on the hybridized 3d5L and 3d6L bands near an electronic Fermi level (E F), where the hybridization is induced by an electronic exchange interaction between 3d orbitals of Fe ions and 2p orbitals of surrounding O ions in the celadon glaze of glass-state.

Esmaltes celadon foram investigados por meio de análise de fluorescência de raios X, e difração de raios X e espectros de absorção de raios X usando radiação síncrotron. Os esmaltes foram preparados por mistura de matérias-primas de celadon de feldspato Masuda, calcita, quartzo e 1 peso% a mais de Fe2O3 com tratamento térmico até 1300 °C. Foi verificado que as cores dos esmaltes dependem fortemente do teor de Fe2O3 e do tratamento térmico a alta temperatura sob atmosfera oxidante e desoxidante. As cores características verde azulada, marron esverdeada esbranquecida resultam das bandas de hibridização complexa 3d5L and 3d6L. A hibridização 3d6L é induzida por interação de troca eletrônica entre o orbital vazio 3d6 e íons Fe e um orbital 2p ocupado com íons oxigênio vizinhos nas cerâmicas complexas básicas (SiO2 - Al2O3 - CaO) no estado vítreo sob tratamento térmico desoxidante.

Celadon glazes have been investigated by means of ordinary X-ray fluorescence analysis, and X-ray diffraction and X-ray absorption spectra using synchrotron radiation. The tentative glazes are prepared by mixing raw celadon materials of Masuda feldspar, limestone, quartz, and extra-added Fe2O3 of about 1wt% at thermal treatment till about 1300 °C. It is found that the glaze-colors strongly depend on the Fe2O3 amount and the high-temperature treatment under oxidizing and deoxidizing in the used kiln. Especially, the characteristic color of blue-green, white-green-brown, and white-blue-green result from complex hybridized 3d5L and 3d6L bands. The 3d6L hybridization is induced by an electronic exchange interaction between an empty 3d6 orbital of Fe ions and an occupied 2p orbital of surrounding O ions in the (SiO2 - Al2O3 - CaO) basic complex ceramics of glass-state under the deoxidizing thermal treatment.

Esmaltes de celadon Hizen produzidos dos anos 1630 a 1790 (período Edo, Japão) foram investigados por meio de espectros de absorção de raios X (XAS) próximos da linha Fe-K usando radiação síncrotron e espectro Mossbaues. Os resultados de XAS sugerem que a estrutura local em pós finos de Fe2O3 é levemente diferente entre as cerâmicas Izumiyama principalmente o quartzo e cerâmicas Ohkawachi principalmente do feldspato (K,Na)Si3O8 (Sanidine), e que os esmaltes dos celadons Hizen incluem finos pós de Fe2O3 no estado vítreo, embora os difratogramas de raios X dos esmaltes celadon não mostrem picos da estrutura do Fe2O3. O espectro Mossbauer sugere que os esmaltes celadon de Seiji (m) incluem somente íons Fe3+, mas não Fe2+. Isto indica a existência de Fe2O3 no esmalte celadon. É feita a interpretação que o brilho nas cores dos celadons Hizen é induzido pelas propriedades estruturais das cerâmicas básicas de celadon e os outros metais de transição Cr, Cu, Zn nos esmaltes celadon, mas não pela reação química entre Fe2O3 para FeO sob tratamento térmico desoxidante em forno a altas temperaturas.

HIZEN celadon glazes produced in 1630's to 1790's (Edo period, Japan) have been investigated by means of X-ray absorption spectra (XAS) near a Fe-K edge by using synchrotron radiation and a Mössbauer spectrum. The XAS suggest that the local structure around Fe2O3 fine powders is slightly different between the Izumiyama ceramics of mainly the Quartz-SiO2 and Ohkawachi ceramics of mainly the feldspar of (K,Na)Si3O8 (Sanidine), and that the glazes of the HIZEN celadons include the Fe2O3 fine powders in the glassy state, though the X-ray diffraction patterns of the glassy celadon glazes do not show any peaks of the Fe2O3 structure. The Mössbauer spectrum suggests that the celadon glaze of Seiji (m) includes only Fe3+ ions, but not Fe2+ ions. This indicates the existence of Fe2O3 in the celadon glaze. It is interpreted that the colored brightness of the HIZEN celadons is induced by the structural properties of the used raw celadon ceramics and the other transition-metal ions of Cr, Cu, Zn in the celadon glazes, but not by the chemical reaction from Fe2O3 to FeO under the deoxidizing thermal treatment at higher temperature in a kiln.

Celadons Hizen produzidos nas áreas de Arita e Imari no Japão nos anos de 1630 a 1790 (período Edo) foram investigados por meio de análise de fluorescência de raios X, difração de raios X e espectros de absorção usando radiação síncrotron. Foi descoberto que nos celadons Hizen o brilho na coloração dos esmaltes celadon depende da propriedade estrutural da matéria-prima cerâmica extraída em Imaizumi (Arita) e Ohkwachi (Imari), onde a primeira é principalmente quartzo-SiO2, e a última é um feldspato ((K,Na) Si3O8). Foi confirmado que CaCO3 da cinza da madeira natural adicionada artificialmente na matéria-prima cerâmica celadon produz um esmalte vítreo na superfície do corpo básico dos celadons Hizen. Uma quantidade muito pequena de íons de metal de transição (Cr, Cu, Zn) foi detectada nos esmaltes de celadons, alem de pequeno teor de Fe e Mn. Considera-se que Cu e Cr estão relacionados com o brilho na coloração verde-marron e azul-verde nos esmaltes do celadon Hizen, respectivamente.

HIZEN celadons produced at Arita and Imari areas in Japan from 1630's to 1790's (Edo period) have been investigated by means of X-ray fluorescence analysis, and X-ray diffraction and X-ray absorption spectra using synchrotron radiation. It is found that, in the HIZEN celadons, the color brightness of the celadon glazes depends on the structural property of the raw basic ceramics taken at Imaizumi (Arita) and Ohkwachi (Imari), where the former is mainly Quartz-SiO2, and the later is Sanidine ((K,Na)Si3O8). It is confirmed that CaCO3 of natural wood ash added artificially into the raw celadon ceramics makes a glassy glaze on the surface of the basic body of the HIZEN celadons. Transition-metal ions (Cr, Cu, Zn) of very small amount are detected in the celadon glazes, in addition to Fe and Mn of small amount. It is considered that Cu and Cr are related to the color brightness of green-brown and blue-green in the HIZEN celadon glazes, respectively.

A porcelana do estilo Kakiemon e caracterizada principalmente pelo corpo de porcelana de cor branca ou branco-leitosa e os motivos elegantes e brilhantes dos esmaltes coloridos no seu corpo branco. As porcelanos foram primeiramente desenvolvidas e completadas em forno pela família Kakiemon em 1650-1680. Os esmaltes vermelhos e transparentes das peças de porcelana que foram produzidas no começo do século XVII até o meio do século XVIII foram analisadas em espectros de absorção de raios X com radiação síncrotron. A estrutura do α-Fe2O3 como elemento emissor de cor vermelha é levemente deformada nos esmaltes vermelhos por outros óxidos presentes (SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, MgO, PbO), e/ou novos sistemas complexos de (SiO2-Al2O3,) que fazem parte da matéria-prima. Os íons Fe nos esmaltes transparentes pertencem ao estado vítreo nos outros óxidos. Entretanto, a valência eletrônica, Fe3+, dos íons Fe é a mesma que a do α-Fe2O3 nos esmaltes vemelhos. Os óxidos de chumbo (PbO, Pb3O4) usados no período Edo para aumentar o brilho e a resistência dos esmaltes vermelhos estavam completamente decompostas, e os íons Pb estavam no estado vítreo das porcelanas.

Kakiemon-style porcelain is mainly characterized by the porcelain body of white color or milky-white color and the elegant and bright patterns of the colored overglazes on its white body. The porcelains were first developed and completed by Kakiemon-kiln family in 1650-80's. The red-color overglazes and the transparent glazes of the present porcelain pieces, which were produced in the early 17th century to the middle 18th century, have been investigated by means of X-ray absorption spectrum using synchrotron radiation. The structure of α-Fe2O3 as red-color emission element is slightly deformed in the red-color overglazes by the other surrounding oxides (SiO2, Al2O3, K2O, Na2O, MgO, PbO), and/or the new complexes of (SiO2-Al2O3,) systems constructed by the raw materials. The Fe ions in the transparent glazes are in the glass-state with the other oxides. However, the electronic valence, Fe3+, of Fe ions is the same with that of the α-Fe2O3 in the red-color overglazes. The lead oxides (PbO, Pb3O4) used in the Edo period to increase the brightness in the fritted red-color overglazes were perfectly decomposed, and Pb ions were in the glass-state of the porcelains.

As porcelanas do estilo Kakiemon produzidas nas áreas de Arita (SAGA) na ilha Kyushu são porcelanas japonesas famosas. As técnicas de produzir porcelanas com os elegantes e brilhantes vidrados de cores vermelho brilhante foram encontradas e desenvolvidas nos anos 1650 (início do período Edo) primeiramente em fornos Kakiemon. Vidrados vermelhos e vidrados transparentes de porcelanas do estilo Kakiemon foram investigadas por meio de difração de raios X com radiação sincrotron. Os resultados sugerem que o brilho de cor vermelha é principalmente induzido pela correlação microestrutural entre finas partículas de α-Fe2O3, como elementos emissores de cor vermelha, além de outros óxidos como SiO2, Al2O3, CaO, KNaO, e PbO. A estabilidade dos vidrados na superfície da porcelana com vidrado vermelho está relacionada com a fusão interfacial dos vidros existentes no vidrado vermelho calcinado e o vidrado transparente do corpo da porcelana. As antigas téncias de porcelana do estilo Kakiemon são claramente baseadas nas propriedades microestruturais do material dos vidrados sobrepostos, os sub-postos e os transparentes, embora as técnicas tenham sido encontradas e desenvolvidas experimental e acidentalmente no período Edo.

Kakiemon-style porcelains produced at Arita areas (SAGA) in Kyushu Island are famous Japanese porcelains. The porcelain-techniques creating its elegant and bright red-color underglaze and overglaze were found and developed in 1650's (early Edo period) first by Kakiemon kiln. Red-color overglaze and transparent glaze of the Kakiemon-style porcelains have been investigated by means of X-ray diffraction using synchrotron radiation. The results suggest that the red-color brightness is mainly induced by micro-structural correlation between α-Fe2O3 fine particles, as red-color emission elements, and other oxides of SiO2, Al2O3, CaO, KNaO, PbO. The stability of the red-overglaze on the porcelain surface is related to interfacial fusion of the glasses existing in the fritted red-overglaze and the transparent glaze on the porcelain body. The ancient porcelain-techniques of the Kakiemon-style porcelains are clearly based on the micro-structural and material properties of the overglazes, the underglazes, and the transparent glazes, though the techniques were experimentally and accidentally found and developed in the Edo period.