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Control of novel pressure-induced interaction working between hydrogen and carbon, and evaluation of its mechanism

Research Project

Project/Area Number 24550150
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Functional materials chemistry
Research InstitutionNiigata University

Principal Investigator

NAKAYAMA Atsuko  新潟大学, 研究推進機構 超域学術院, 准教授 (50399383)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) YAMADA Yuh  新潟大学, 自然科学系, 教授 (10242835)
FUJIHISA Hiroshi  独立行政法人, 産業技術総合研究所計測フロンティア研究部門, 主任研究員 (90357913)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords高圧物性 / 炭素π電子系 / 水素 / 圧力有機構造変化 / 水素貯蔵 / グラフェン / グラファイト / 窒化ホウ素 / 圧力誘起構造変化
Outline of Final Research Achievements

In order to understand the novel pressure-induced interaction between hydrogen and carbon π electron system having graphite structure, few layer graphene and hexagonal boron nitride were pressurized in the helium or hydrogen gas and their pressure-induced structural-change were carried out in situ. The electronic structure has the large difference between graphite and hexagonal boron nitride, however, both structures were influenced by hydrogen under pressure up to 3 GPa.
We also tried the DFT calculations of the structures of graphite and hexagonal boron nitride pressurized under high pressure hydrogen atmosphere. The results showed that both did not show hydrogen stage or slightly small amount of hydrogen was accommodated in the inter layers.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2014 2013 2012

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (20 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Pressure-induced superconductivity in non-stoichiometric bismuth telluride Bi35T652014

    • Author(s)
      M. Einaga, A. Ohmura, F. Ishikawa, A. Nakayama, Y. Yamdada, S. Nakanoo, A. Matsushita, K. Shimizu
    • Journal Title

      Journal od Physics: Conference Series

      Volume: 500 Issue: 19 Pages: 192003-192003

    • DOI

      10.1088/1742-6596/500/19/192003

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Collapse of CuO Double Chains and Suppression of Superconductivity in High-Pressure Phase of YBa2Cu4O82014

    • Author(s)
      Atsuko Nakayama, Yusuke Onda, Shuhei Yamada, Hiroshi Fujihisa,Masafumi Sakata, Yuki Nakamoto, Katsuya Shimizu, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • Journal Title

      Journal of the Physical Society of Japan

      Volume: 83 Issue: 9 Pages: 093601-093601

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.093601

    • NAID

      210000133238

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] In situ observation of generation of wBN by compression of hBN in single crystal at room temperature2015

    • Author(s)
      A. Nakayama, S. Mitsuya, S. Nakano, T. Taniguchi, A. Ohmura, F. Ishikawa, Y. Yamada,
    • Organizer
      Joint AIRAPT-25 & EHPRG-53
    • Place of Presentation
      マドリード・コンプルテンセ大学
    • Year and Date
      2015-08-30 – 2015-09-04
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 銅酸化物超伝導体YBa2Cu4O8の圧力誘起構造相転移2015

    • Author(s)
      中山敦子、恩田裕介、山田修平、藤久裕司、中野智志、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] グラファイトC面に垂直な断面の作成とラマン測定2014

    • Author(s)
      佐藤貴明、中山敦子、中野智志、清水克哉、山田裕、大村彩子、石川文洋
    • Organizer
      平成26年度日本物理学会新潟支部第43回例会
    • Place of Presentation
      新潟大学五十嵐キャンパス理学部
    • Year and Date
      2014-12-13
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 六方晶窒化ホウ素の水素中での加圧と圧力誘起構造相転移2014

    • Author(s)
      中山敦子、田口翔太郎、三谷翔平、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三縞キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧ラマン分光法による数層グラフェンの振動状態の観察2014

    • Author(s)
      星野豪、中山敦子、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三縞キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧下における六方晶窒化ホウ素の構造相転移ー粉末と単結晶の違い2014

    • Author(s)
      三谷翔平、中山敦子、谷口尚、渡邊賢司、中野智志、石川文洋、大村彩子、山田裕
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三縞キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] DFT計算による窒化ホウ素の状態方程式2014

    • Author(s)
      藤久裕司、中山敦子、田口翔太郎、山田裕、谷口尚、後藤義人
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三縞キャンパス
    • Year and Date
      2014-11-22 – 2014-11-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ダイヤモンド基板のラマンスペクトルを用いたグラフェン積層数の評価2014

    • Author(s)
      星野豪、中山敦子、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学丹羽ホール
    • Year and Date
      2014-11-19 – 2014-11-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 高圧水素雰囲気下での六方晶窒化ホウ素の構造変化2014

    • Author(s)
      田口翔太郎、中山敦子、大村彩子、山田裕、石川文洋、谷口尚、中野智志
    • Organizer
      物構研サイエンスフェスタ2013(第5回MLFシンポジウム、第31回PFシンポジウム)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場エポカル、つくば市
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      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Pressure-induced structural-change in hBN coexisting with hydrogen gas at room temperature2013

    • Author(s)
      Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamadaa
    • Organizer
      17th International Symposium on Intercalation Compounds
    • Place of Presentation
      sendai International Cener (Sendai, Japan)
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Structural change in hBN coexisting with hydrogen gas under pressure2013

    • Author(s)
      Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • Organizer
      24th AIRAPT (International Conference of the International Association for the Advancement of High Pressure Science & Technology)
    • Place of Presentation
      Westin Seattle Hotel, Seattle, USA
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 高圧を利用したウルツ鉱型窒化ホウ素単結晶合成の試み2013

    • Author(s)
      三谷 翔平、中山 敦子、谷口 尚、渡邊 賢司、中野 智志、石川 文洋、大村 彩子、山田 裕
    • Organizer
      第54回高圧討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ、新潟市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 水素吸蔵メソカーボンマイクロビーズの内部ストレス計算2013

    • Author(s)
      藤久 裕司、中山 敦子、山田 裕、山脇 浩、竹谷 敏、後藤 義人
    • Organizer
      第54回高圧討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ、新潟市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] 高圧水素中の六方晶窒化ホウ素の構造変化II2013

    • Author(s)
      田口翔太郎、中山敦子、大村彩子、山田裕、石川文洋、谷口尚、中野智志
    • Organizer
      第54回高圧討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ、新潟市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] ダイヤモンドアンビルセルを用いたグラフェン積層数の制御ー高圧下における炭素π電子系の観察に向けてー2013

    • Author(s)
      星野豪、中山敦子、山田裕、大村彩子
    • Organizer
      平成25年度日本物理学会新潟支部第42回例会
    • Place of Presentation
      新潟大学理学部、新潟市
    • Related Report
      2013 Research-status Report
  • [Presentation] Pressure‐induced structural‐change in hBN coexisting with hydrogen gas at room temperature2013

    • Author(s)
      Atsuko Nakayama, Shotaro Tagichi, Shohei Mitsuya, Takashi Taniguchi, Satoshi Nakano, Ayako Ohmura, Fuumihiro Ishikawa, Yuh Yamada
    • Organizer
      17th International Symposium on Intercalation Compounds
    • Place of Presentation
      Sendai International Center (仙台市・日本)
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 3GPa以下での水素中の六方晶窒化ホウ素の振動状態と構造の変化2013

    • Author(s)
      中山敦子、田口翔太郎、三谷翔平、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      物構研サイエンスフェスタ(第30回PFシンポジウム、第1回KENSシンポジウム、第1回MSLシンポジウム)
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場エポカル(つくば市)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] Pressure-induced phase separation of graphite observed in spherulitic-graphitic nano-particles under hydrogen atmosphere2012

    • Author(s)
      Yuya Isurugi, Atsuko Nakayama, Shotaro Taguchi, Aoi Kiryu, Ayako Ohmura, Fumihiro Ishikawa, Yuh Yamada, Satoshi Nakano, Hiroshi Fujihisa
    • Organizer
      50th European High Pressure Research Group Meeting
    • Place of Presentation
      テッサロニキ、ギリシャ
    • Related Report
      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 2GPa以下での水素中の六方晶窒化ホウ素の構造変化2012

    • Author(s)
      田口翔太郎、副田大介、中山敦子、中野智志、谷口尚、大村彩子、石川文洋、山田裕
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(豊中市)
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      2012 Research-status Report
  • [Presentation] 高圧下における窒化ホウ素の振動状態2012

    • Author(s)
      三谷翔平、田口翔太郎、中山敦子、山田裕、石川文洋、大村彩子、谷口尚
    • Organizer
      平成24年度日本物理学会新潟支部 第41回例会
    • Place of Presentation
      日本歯科大(新潟市)
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      2012 Research-status Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 絶縁材料のラマン散乱スペクトルを用いた2次元薄膜原子構造の積層数決定装置及び積層数決定方法2014

    • Inventor(s)
      中山敦子、星野豪、山田裕
    • Industrial Property Rights Holder
      中山敦子、星野豪、山田裕
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-09-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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