氷およびクラスレートハイドレートの強誘電性

• 研究課題/領域番号: 18740342
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 独立行政法人日本原子力研究開発機構
• 研究代表者: 深澤 裕 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 (30370464)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• 研究課題ステータス: 完了 (2008年度)
• 配分額: 2,990千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 90千円); 2008年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円); 2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円); 2006年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
• キーワード: 中性子 / 強誘電体 / 惑星 / 氷 / 水

研究概要

氷およびクラスレートハイドレートの水素原子の配置を中性子回折および散乱の実験で研究した。水素が秩序化する温度と圧力の条件を新たに明らかにした。また、結晶内部の拡散と秩序化の機構を原理的に解明した。これらの結果に基づき、宇宙に強誘電体の氷が広く存在するとの仮説を発表し、その実証に向けた実験と観測計画を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Existence of Ferroelectric Ice on Planets (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukazawa, Akinori Hoshikawa, Bryan C. Chakoumakos, and Jaime A. Fernandez-Baca
  • 雑誌名: Nuclear Inst. And Methods in Physics Research A 600 ページ: 279-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of Ferroelectric Ice on Planets (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa, A. Hoshikawa, B. C. Chakoumakos, J. A. Fernandez-Baca
  • 雑誌名: Nuclear Inst. and Methods in Physics Research A600 ページ: 279-281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of Ferroelectric Ice on Planets -a neutron study- (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa
  • 雑誌名: JAEA-Review 2008 Progress Report on Neutron Science ページ: 16-16
• [雑誌論文] In Situ Powder Diffraction Experiment under High Pressure (2009)
  • 著者名/発表者名: W. Utsumi, K. Komatsu, H. Arima, H. Kagi, T.Okuchi, S. Sasaki3, H. Yamauchi, H. Fukazawa, N. Igawa, T. Kamiyama
  • 雑誌名: JAEA-Review 2008 Progress Report on Neutron Science ページ: 20-20
• [雑誌論文] 氷XIの発生と成長-中性子回折実験で宇宙に強誘電体の氷が存在することを提唱- (2009)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 雑誌名: 日本結晶学会誌 51 ページ: 84-85
  • NAID: 10024820437
  • 査読あり
• [雑誌論文] 宇宙雪氷学の新展開-宇宙における強誘電体の氷の存在について- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 雑誌名: 日本中性子科学会誌波紋 18 ページ: 97-102
  • NAID: 130001998281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 宇宙の氷の謎に迫る-低温高圧下の構造相転移について- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 雑誌名: 低温科学 66 ページ: 159-167
  • 査読あり
• [雑誌論文] 研究用原子炉JRR-3に設置の中性子粉末回折装置の現状と将来-HERMES/HRPD合同ユーザーズミーティングを通して- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕, 大山研司
  • 雑誌名: 日本中性子科学会誌波紋 18 ページ: 214-219
  • NAID: 130001998216
  • 査読あり
• [雑誌論文] 宇宙雪氷学の新展開-宇宙における強誘電体の氷の存在について- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 雑誌名: 日本中性子科学会誌「波紋」 18 ページ: 97-102
  • NAID: 130001998281
  • 査読あり
• [雑誌論文] 固体中水素の欠陥と拡散 -中性子回折の時間分割測定- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 雑誌名: 第48回固体イオニクス研究会 中性子が拓く固体イオニクス材料解析 ページ: 27-34
• [雑誌論文] Study suggests the existence of ferroelectric ice in outer space-a neutron diffraction study of ice XI- (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa
  • 雑誌名: JAEA R&D Review 2 ページ: 43-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bond-selective photodissociation caused by vibrational excitation (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Akagi, K. Yokoyama, A. Yoko. yama, H. Fukazawa
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th Symposium on Advanced Photon Research, JAEA-Conf ページ: 215-218
  • 査読あり
• [雑誌論文] The growth and structure of ferroelectric ice XI (2007)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa, A. Hoshikawa, N. Igawa, H. Yamauchi, Y. Ishii
  • 雑誌名: Progress Report on Neutron Scattering Research 4 ページ: 86-86
• [雑誌論文] Growth process of methane hydrate from powder ice (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Hoshikawa, H. Fukazawa, N. Igawa, H. Yamauchi, Y. Ishii
  • 雑誌名: Progress Report on Neutron Scattering Research 4 ページ: 84-84
• [雑誌論文] In situ neutron diffraction study of formation and decomposition process in clathrate hydrate (2007)
  • 著者名/発表者名: A. Hoshikawa, H. Fukazawa, H. Yamauchi, N. Igawa, Y. Ishii
  • 雑誌名: Activity Report on Neutron Scattering Research: Experimental Reports 14 ページ: 219-219
• [雑誌論文] 宇宙に強誘電体の氷が存在することを世界で初めて提唱 -中性子回折による氷XI相の研究- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 雑誌名: 日本原子力研究開発機構成果普及情報誌「未来を拓く原子力」 2 ページ: 43-43
  • 査読あり
• [雑誌論文] 氷およびクラスレートハイドレートの強誘電性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 雑誌名: Neutron Science Laboratory News Letter 1 ページ: 41-43
• [雑誌論文] 宇宙に強誘電体の氷-中性子回折実験で存在提唱- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 雑誌名: 日本惑星科学会誌(遊・星・人) 16 ページ: 7-7
  • NAID: 110006242547
• [雑誌論文] Existence of ferroelectric ice in the Universe (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukazawa, Akinori Hoshikawa, Yoshinobu Ishii, Bryan C. Chakoumakos, and Jaime A. Fernandez-Baca
  • 雑誌名: A strophysical Journal 652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Existence of ferroelectric ice in the Universe (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukazawa, Akinori Hoshikawa, Yoshinobu Ishii, Bryan C. Chakoumakos, Jaime A. Fernandez-Baca
  • 雑誌名: Astrophysical Journal Letters 652 ページ: 57-57
• [雑誌論文] Deuteron ordering in ice containing impurities : a neutron diffraction study (2006)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukazawa, Akinori Hoshikawa, Hiroki Yamauchi, Yasuo Yamaguchi, Naoki Igawa, Yoshinobu Ishii
  • 雑誌名: Physica B 385-386 ページ: 113-113
• [学会発表] 固体中水素の微視的挙動の解明-粉末中性子回折実験- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 学会等名: 日本中性子科学会第8回年会
  • 発表場所: 名古屋市
  • 年月日: 2008-12-02
• [学会発表] 宇宙における氷およびハイドレートの強誘電性に関する研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕, 星川晃範, チャコウマコフブライアン, フェルナンデスハイミ
  • 学会等名: 日本惑星科学会2008年秋季講演会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] 宇宙における強誘電体氷の存在と構造推定-赤外分光法と中性子回折実験を用いて- (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川雅, 深澤裕, 鍵裕之
  • 学会等名: 日本惑星科学会2008年秋季講演会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2008-11-01
• [学会発表] 宇宙における強誘電体の氷について-中性子回折実験で存在提唱- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕, 荒川雅
  • 学会等名: 2008年度日本雪氷学会全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 中性子回折実験による宇宙に存在する強誘電体氷の構造推定及び赤外分光法を用いた強誘電体氷の観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川雅, 深澤裕, 鍵裕之
  • 学会等名: 2008年度日本雪氷学会全国大会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2008-09-24
• [学会発表] 米国オークリッジ国立研究所で実施の氷の構造研究-低温高圧下の相転移- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 盛岡市
  • 年月日: 2008-09-21
• [学会発表] Nucleation and Growth of ice XI, XXI Congress and General Asse (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Fukazawa, Akinori Hoshikawa, Bryan C. Chakoumakos, and Jaime A. Fernandez-Baca
  • 学会等名: bly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: Osaka (Invited)
  • 年月日: 2008-08-23
• [学会発表] Nucleation and Growth of ice XI (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa, A. Hoshikawa, B. C. Chakoumakos, J. A. Fernandez-Baca
  • 学会等名: XXI Congress and General Asse, bly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2008-08-23
• [学会発表] 米国オークリッジ国立研究所で実施の氷/ハイドレート研究 (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 粉末中性子回折及び赤外分光法を用いた水素秩序化氷の構造推定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒川雅, 鍵裕之, 深澤裕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2008年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2008-05-26
• [学会発表] 固体中水素の微視的挙動の解明-強誘電体氷の中性子回折実験- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤裕
  • 学会等名: 第2回HERMES,HRPD合同ユーザーズミーティング
  • 発表場所: つくば市
  • 年月日: 2008-05-23
• [学会発表] Existence of ferroelectric ice in the universe -a neutron diffraction study- (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa
  • 学会等名: Seminar: Ice and Hydrate Studies on Spallation Neutron Source
  • 発表場所: Oak Ridge, USA
  • 年月日: 2008-04-16
• [学会発表] Study suggests the existence of ferroelectric ice in the Universe (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa
  • 学会等名: Compress 2008
  • 発表場所: Oak Ridge, USA
  • 年月日: 2008-04-15
• [学会発表] 固体中水素の欠陥と拡散 -中性子回折の時間分割測定- (2008)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 第48回固体イオニクス研究会
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2008-03-10
• [学会発表] Existence of ferroelectric ice on planets -a neutron diffraction study- (2008)
  • 著者名/発表者名: H. Fukazawa, A. Hoshikawa, B.C. Chakoumakos, J.A. Fernandez-Baca
  • 学会等名: International Symposium on Pulsed Neutron and Muon Sciences
  • 発表場所: Mito
  • 年月日: 2008-03-07
• [学会発表] アマテラスへの期待 -中性子で水分子の動的挙動の謎を探る- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 研究会「J-PARCの新しい冷中性子チョッパー型分光器アマテラスによるサイエンス」
  • 発表場所: 東海村
  • 年月日: 2007-12-21
• [学会発表] 宇宙に強誘電体の氷 -固体中水素の欠陥と秩序化- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 第6回水素量子アトミクス研究会「低温凝集系における水素の化学と物性」
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2007-12-15
• [学会発表] 宇宙における強誘電体の氷の研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 日本中性子科学会第7回年会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2007-11-28
• [学会発表] 宇宙に強誘電体の氷 -中性子回折実験で存在提唱- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 日本惑星科学会2007年春季講演会
  • 発表場所: 高知市
  • 年月日: 2007-09-25
• [学会発表] 氷結晶中の欠陥と構造相転移 (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 日本物理学会2007年秋季大会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 宇宙における強誘電体の氷の存在 -宇宙氷の謎を中性子で探る- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007 年大会
  • 発表場所: 千葉市(招待)
  • 年月日: 2007-05-21
• [学会発表] 宇宙における強誘電体の氷の存在 -宇宙氷の謎を中性子で探る- (2007)
  • 著者名/発表者名: 深澤 裕
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2007年大会
  • 発表場所: 千葉市
  • 年月日: 2007-05-21
• [備考] 原子力機構プレス発表
  • URL: http://133.188.30.70/02/press2006/p06122201/index.html
• [備考] 2007年7月10日東京新聞 (24面) 「太陽系の起源解明、がん治療・・・強い中性子で夢の成果? 」
• [備考] 2007年2月20日朝日新聞 (夕刊7面) 「「極限水」中性子で探る 惑星形成の解析に光? 」
• [備考] 2007年1月19日科学新聞 (1面) 「宇宙に強誘電体の氷 中性子回折実験で存在提唱原子力機構」
• [備考] 2007年1月12日常陽新聞 (3面) 「宇宙に強誘電体の氷が存在 惑星誕生の謎解く鍵に 原子力機構研究員が提唱」
• [備考] 2007年1月5日Science 誌Editor's Choice (p.18) 「Capturing Ferroelectric Ice」
• [備考] テレビ番組「サイエンスチャンネル, アトムの剣と挑戦者たち 第10話 宇宙に強誘電体の氷」 (2008年8月初回放送)
• [備考] 日立第一高等学校ホームルームセミナー (2008年10月18日) での依頼講演 (若いときの夢はかなえられる-中性子ビームで宇宙の謎を解く-)
• [備考] 原子力機構プレス発表
  • URL: http://133.188.30.70/02/press2006/p06122201/index.html
• [備考] 原子力機構プレス発表
  • URL: http://133.188.30.70/02/press2006/p06122201/index.html