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低温・高圧力下における二酸化炭素-水包接化合物の弾性的研究

Research Project

Project/Area Number 09740238
Research Category

Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 固体物性Ⅰ(光物性・半導体・誘電体)
Research InstitutionGifu University

Principal Investigator

佐々木 重雄  岐阜大学, 工学部, 助教授 (30196159)

Project Period (FY) 1997 – 1998
Project Status Completed (Fiscal Year 1998)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 1998: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords二酸化炭素-水包接化合物 / 弾性定数 / ダイアモンド・アンビル・セル / ブリュアン散乱 / ダイヤモンド・アンビル・セル
Research Abstract

本研究は、CO_2-H_2O包接化合物の弾性的性質を温度・圧力を環境変数として決定し、海底環境下における包接化合物の構造安定性を予測することを目的とする。今年度の研究計画に従い、以下の研究を行った。
(1) CO_2及びH_2O試料を低温サンプリング法を改良して高圧ダイヤモンド・アンビル・セル(DAC)に適当な量比で封入することに成功した。この混合試料にたいして昨年度作成したペルチェ素子を用いた簡易型低温装置を用いて温度・圧力を制御し、約273K.0.5GPaでCO_2-H_2O包接化合物の作成に成功した。CO_2-H_2O包接化合物の同定にはラマン散乱分光測定を用い、DAC試料室で液体CO_2と液体H_2Oの境界に多結晶状態のCO_2-H_2O包接化合物か存在していることが分かった。
(2) CO_2-H_2O包接化合物の弾性的性質を正確に決定するためにはDAC試料室中でブリュアン散乱測定が可能な大きさの単結晶を作成する必要がある。この目的のために様々な温度・圧力条件下で単結晶作成を試みだが、一旦作成されたCO_2-H_2O包接化合物がCO_2とH_2Oの化合を妨げるため、容量の少ない試料室で大きな単結晶を作成することは非常に困難であることが分かった。この解決策としてCO_2-H_2O包接化合物の障壁を破壊する方法、H_2O中のCO_2含有量を増加させる方法、等を現在検討中である。
(3) 本研究より、多結晶CO_2-H_2O包接化合物の弾性的性質の決定が可能であることが分かった。しかしながら、より正確な弾性定数の決定を行うためには、(2)で述べた解決策を構築する必要がある。
この他に、CO_2と純水(H_2O)を正確な量比でDACの試料室へ封入することができるガス試料封入装置の作成、CO_2-H_2O包接化合物の弾性的性質の研究に必要な情報を与える水素結合系分子性物質HCl,HBrの光散乱測定を行った。

Report

(2 results)
  • 1998 Annual Research Report
  • 1997 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All Other

All Publications (8 results)

  • [Publications] T.Kume: "High-pressure elastic properties of liquid and soild ammonia" Phys.Rev.B. 57・21. 13347-13350 (1998)

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  • [Publications] 清水宏晏: "ブルリアン散乱による高圧力下の単純分子固体の弾性的性質の研究" 材料. 47・10. 1012-1018 (1998)

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  • [Publications] T.Kume: "Phase study on soild hydrogen bromide by high-pressure and low-temperature Raman spectroscopy" Phys.Rev.B. 58・13. 8149-8151 (1998)

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  • [Publications] M.Sakashita: "Pressure-Induced Molecular Dissociation and Metallization in Hydrogen-Bonded H_2S Solid" Phys.Rev.Lett.79・6. 1082-1085 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] H.Shimizu: "High-pressure elastic properties of liquid and solid krypton to 8 GPa" Phys.Rev.B. 57・1. 230-233 (1998)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] 佐々木重雄: "広開口角型ダイヤモンド・アンビル・セルを用いた超高圧ブリュアン散乱測定法" 高圧力の科学と技術. 8・1. 17-24 (1998)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] S.Sasaki: "High-Pressure Brillouin Study of KH_2PO_4" The Review of High Pressure Science and Technology. 7. (1998)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] M.Daimon: "High-Pressure Brillouin Study on Solid NH_3" The Review of High Pressure Science and Technology. 7. (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report

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Published: 1997-04-01   Modified: 2020-05-15  

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