| 研究課題/領域番号 |
12126204
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| 研究種目 |
特定領域研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 審査区分 |
理工系
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| 研究機関 | 姫路工業大学 |
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研究代表者 |
川村 春樹 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 教授 (00192005)
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| 研究分担者 |
竹村 謙一 独立行政法人 物資・材料研究機構, 物質研究所, 主席研究員
小林 本忠 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90195818)
赤浜 裕一 姫路工業大学, 大学院・理学研究科, 助手 (90202522)
藤野 清志 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40116968)
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| 研究期間 (年度) |
2000 – 2002
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| 研究課題ステータス |
完了 (2003年度)
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| 配分額 *注記 |
43,900千円 (直接経費: 43,900千円)
2002年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
2001年度: 34,700千円 (直接経費: 34,700千円)
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| キーワード | 超高圧力 / X線回折 / 状態方程式 / 重水素 / ダイヤモンド / ラマン散乱 / X線回析 / 超高圧 / 重金属 / 酸素 / 粉末X線回折 |
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| 研究概要 |
1固体水素及び金属水素化物の相蘇移の研究
固体水素/重水素は超高圧下で三つの相の存在が分光実験から指摘されている。I相は分子が自由に回転している配向無秩序相であり(hcp構造)、II相を経てIII相で秩序相になるものと考えられている。I・II相転移境界は著しい同位体効果を示し、重水素では低圧側にシフトし、液体ヘリウム温度域では28GPaが相境界となる。15Kで57GPaまでのX線回折実験を行い、II相の基本格子がhcpであることを明らかにすると共に、15Kでの状態方程式を決定した。体積弾性率は0.386GPaであり、その一次微係数は6.43であった。金属水素化物、ReH_xとMgH_2の高圧下の構造も明らかにした。レニウム金属(hcp構造)は高圧下で水素原子をhcp格子の8面体空隙に取り込み、ReH_xとなるが、10万気圧以上の圧力下ではx=0.35と一定となる。その時、水素原子は8面体空隙を無秩序に占めるのではなく、レニウム金属層の一層おきに入り込み、anti-CdI_2構造をとることを明らかにした。
2メガバール領域での圧力決定法の開発
圧力発生にダイヤモンドアンビルを用いる場合、試料と共に封じ込んだルビーの蛍光線の波長シフト(ルビー蛍光法)から圧力を決定する方法が一般的である。しかし、100万気圧を越える圧力下では蛍光線の強度が著しく減少するため、金や白金の状態方程式から圧力を決めている。この方法では金属の体積を測定しなければないが、超高圧下では試料が極微量のため、放射光を利用することなく体積を決定することはできない。実験室でこのような超高圧力を簡便に決定する方法が望まれているが、アンビルであるダイヤモンドのラマン線の圧力シフトを利用することで200万気圧下でも5%以内の誤差で圧力が決定できることを明らかにした。
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