2010 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Earth Science Based on the High Pressure and Temperature Neutron Experiments |
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20103004
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| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
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Principal Investigator |
片山 芳則 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主幹 (20224462)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
服部 高典 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究副主幹 (10327687)
千葉 文野 慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (20424195)
鈴谷 賢太郎 独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARCセンター, 研究主幹 (50354684)
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| Keywords | 液体 / 非晶質 / 構造 / 高圧 / 中性子 / 水 / 高温 / 放射光 |
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| Research Abstract |
本研究は、J-PARCパルス中性子源に総括班が建設する高温高圧中性子散乱ビームラインを用いて、世界的にユニークな高温高圧下での液体の実験を実現し、高密度液体の分野で新現象を発見することを目指している。本年度は、中性子実験法の開発、X線と中性子データを併用した解析法の開発、放射光による関連する研究、学会等での成果発表および情報収集を行った。1.高温高圧中性子散乱ビームラインの設計・建設に協力し、特に液体の測定で重要となるバックグラウンドの低減に向けた対策を行った。また、小型プレスを用いた高圧発生法の開発を行い、結晶試料ではあったがJ-PARCの既設ビームラインでの中性子散乱実験を行って、中性子実験の経験を積んだ。さらに水の実験を行うための高圧セルの開発にも着手した。2.X線と中性子の回折データを組み合わせ、より確からしい3次元構造のモデルを作る手法を用い、高密度化したシリカガラスの構造解析を行った。密度増加によるSi-O-Si結合角の変化が明らかになった一方、中距離秩序に関連するリングの大きさなどについての議論には注意が必要であることがわかった。3.温度に対して水と同じ密度極大を有する液体GeTe系について、その静的構造の圧力依存性を調べ、密度異常の起源と考えられる低圧液体から高圧液体への構造変化を明らかにした。また、液体V族を対象に行ってきた液体におけるパイエルス歪の圧力による解消についての研究も継続した。さらに、水素結合をもつ液体メタノール、構造変化が期待される液体ガリウムの高圧放射光実験も行った。以上によって、今後予定している中性子による研究の準備を進めることができた。
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