2018 Fiscal Year Annual Research Report
Radial XRD methods with stress-strain analysis opening new horizons for high-pressure experiments
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16H04078
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
遊佐 斉 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (10343865)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平尾 直久 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (70374915)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 高圧X線回折 / ダイヤモンドアンビルセル / 応力歪み解析 / 放射光X線 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
SPring-8の共用ビームライン（BL04B2）において導入した広方位高圧下応力解析装置により、新規設計の多方向開口型DACを用いることで、単純物質（MgO, NaCl, Fe）の応力歪み解析を30GPa領域までおこなった。最小主応力方向から撮った、デバイリングの方位角依存性を基に解析したところ、例えば、MgOにおいては、10GPa程度までは理論曲線にほぼ沿ったフィッティングとなったが、13GPaあたりから、大きなずれが見られた。これは、降伏応力を大きく超えたところでの挙動を示していると思われる。同様の実験結果は、類似の研究を行っている海外の研究者も示唆しており、国際会議において議論となったため、今後、より詳細な解析が必要と思われる。本年は、その他にNIMS専用ビームライン（BL15XU）に装置の再構成により作製した類似装置の整備についても注力した。そこでは、検出器（イメージングプレート）の位置精密決定装置を導入することで、体積弾性率の精密決定を可能にし、応力解析以外のDAC実験も含め、マシンタイムの増加により実験機会を増やすことに成功した。今後は、リモートコリメータシステムの導入により、より高圧下での実験に備える。来年度以降は、新規課題により、歪速度変化を動的加圧により追跡していくことを計画しており、その予備的実験としてBL04B2で高速露光が可能なフラットパネル型CMOS検出器を使用した実験もおこなった。S/N面で不十分な面もあったが、よりX線強度の強いビームラインでの検討も含め、本装置の有効な利用による実験を今後とも継続していく予定である。本年は、最終年度の成果報告という形で、広方位高圧下応力解析装置に関する報告を国際会議で2件おこなった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Phase relations in silicon and germanium nitrides up to 98 GPa and 2400°C2018
Author(s)
N. Nishiyama, J. Langer, T. Sakai, Y. Kojima, A. Holzheid, N. Gaida, E. Kulik, N. Hirao, S. K. Imada, T. Irifune, Y. Ohishi
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Journal Title
Journal of the American Ceramic Society
Volume: 102
Pages: 2195-2202
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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