ブリルアン散乱による超高圧氷-VI,VII,VIII相の弾性的性質の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07454062
• Research Category: Grant-in-Aid for General Scientific Research (B)
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: 清水 宏晏 岐阜大学, 工学部, 教授 (80023258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐々木 重雄 岐阜大学, 工学部, 助教授 (30196159)
• Keywords: 氷 / 高圧相 / ブリルアン散乱 / 音速 / 弾性定数

Research Abstract

当初の目的
1.超高圧DACセルフへの氷-VI,VII単結晶の高純度サンプリング,
2.立方晶系(VII)と正方晶系(VI,VIII)における弾性定数解析法の確立,
3.氷-VI,VII相の超高圧ブリルアンスペクトルの測定,
4.観測した音速の角度依存性と理論的解析法とのコンピュータ・フィットによる音速、屈折率、弾性定数の決定、等を完了した。
これにより、世界で初めて氷-VI,VII単結晶の音速、屈折率、弾性定数等の圧力依存性を決定した。
さらに継続して、平成8年度には、
1.氷VI-VII,VI-VIII,VII-VIII相転移の考察:前年度で得られた各相でのv,n,C_<ij>の圧力および温度依存性より、各相転移点での弾性的性質の変化を詳細に観測し、結晶構造の変化とプロトンの秩序-無秩序性を考慮して相転移のダイナミクスを追求・考察する。
2.氷VII,VIII相における分子力場の評価によるVII,VIII相の非常に広い圧力域での超安定性の考察;
氷-VII,VIII相は、圧力-温度相図上で非常に広い領域を占めており、これらの超安定性の起源が注目されており、その考察の基礎となる分子力場の計算を行う。そのため、我々の実験で得られた弾性定数C_<ij>を用いて各種の力定数(バネ)モデル計算を行い、分子間および分子内のミクロな力場を評価して超安定性の起源を解明する。

Research Products

• [Publications] H.Shimizu, et al.: "Cauchy Relation in Dense H_2O Ice VII" Phys. Rev. Lett.74. 2820-2823 (1995)
• [Publications] 佐々木重雄,他: "高圧氷VII相の弾性的性質" 高圧力の科学と技術. 4. 208-214 (1995)
• [Publications] H.Shimizu: "High-pressure Brillouin scattering of molecular single-crystals" High Pressure Research on Solids Edited by M.Seno et al. (Elsevier Science B.V.) Current Jpn. Mater. Research. 15. 1-17 (1995)
• [Publications] H.Shimizu, et al.: "High-pressure elastic properties of the VI and VII phase of ice in dense H_2O and PeO" Phys. Rev. B. 53(印刷中). 3月1日号 (1996)
• [Publications] H.Shimizu: "Elastic properties of dense H_2O-ices studied by Brillouin spectroscopy" Physica B. (印刷中). (1996)