Research of crystal structures for hydrogen hydrate with high-pressure neutron diffraction experiments and its implication in many fields of science

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K17547
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Quantum beam science
• Research Institution: 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発
• Principal Investigator: Machida Shinichi 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 中性子科学センター, 研究員 (30554373)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 水素ハイドレート / 中性子回折 / 高圧 / ダイヤモンドアンビルセル

Outline of Final Research Achievements

Neutron diffraction experiments under high pressure were performed for hydrogen hydrate in order to determine the detail crystal structure. For the experiments, a diamond anvil cell was developed as the high-pressure apparatus. By using this new apparatus, the pressure generation was succeeded with the enough sample volume for the neutron diffraction experiments. Also, I could obtain the neutron diffraction data for hydrogen hydrate and ice samples, and structural analysis could be performed.

Free Research Field

高圧惑星科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究により、ダイヤモンドアンビル装置を用いた高圧中性子回折実験の手法を開発することができた。このことにより、後進のガスハイドレートや氷の高圧中性子研究の進展に、多大な貢献を与えることになる。また、本研究における中性子回折実験によって、10万気圧を超えるような氷やハイドレートの中性子解析を成功することができた。この成果はエネルギー・環境・惑星・物質科学などの多分野にわたって、重要な知見となる。