中性子・X線回折によるアモルファス氷の結晶化その場観察

• 研究課題/領域番号: 25870182
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 量子ビーム科学; 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 小松 一生 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50541942)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: アモルファス氷 / 高圧 / 結晶化 / 氷 / 多形 / アモルファス / 高圧力 / 中性子 / X線

研究成果の概要

塩は通常の氷にはほとんど取り込まれることがない。しかし、高圧氷にはかなりの量の塩分を含みうることが、最近の研究でわかってきている。この塩を含む高圧氷は、低温高圧下でアモルファス氷から結晶化するという特殊な方法で生成されている。本研究期間では、この生成過程の基礎研究、すなわち塩分濃度の違いによるアモルファス化や結晶化の温度圧力を調べる研究を行い、またこの特殊な生成過程を応用した新規塩水和物の結晶構造解析にも成功した。

研究成果

• [国際共同研究] P&M Curie Univ.(フランス)
• [国際共同研究] ANSTO(オーストラリア)
• [国際共同研究]
• [雑誌論文] Zr-based bulk metallic glass as a cylinder material for high pressure apparatuses (2015)
  • 著者名/発表者名: Komatsu, K., Munakata, K., Matsubayashi, K., Uwatoko, Y., Yokoyama, Y., Sugiyama, K. and Matsuda, M.
  • 雑誌名: High Press. Res. 巻: 35 号: 3 ページ: 254-262
  • DOI: 10.1080/08957959.2015.1041939
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of magnesium dichloride decahydrate determined by X-ray and neutron diffraction under high pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: Komatsu, K., Shinozaki, A., Machida, S., Matsubayashi, T., Watanabe, M., Kagi, H., Sano-Furukawa, A. and Hattori, T.
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. B 巻: 71 号: 1 ページ: 74-80
  • DOI: 10.1107/s205252061500027x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Performance of High-Pressure PLANET Beamline at Pulsed Neutron Source at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: Hattori, T., A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai T. Yagi
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A 巻: 780 ページ: 55-67
  • DOI: 10.1016/j.nima.2015.01.059
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Performance of ceramic anvils for high pressure neutron scattering. (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Komatsu, S. Klotz, A. Shinozaki, R. Iizuka, L.E. Bove, and H. Kagi
  • 雑誌名: High Pressure Research (Proceeding of EHPRG) 巻: 34 号: 4 ページ: 494-499
  • DOI: 10.1080/08957959.2014.986476
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] An improved method for calibrating time-of-flight Laue single-crystal neutron diffractometers. (2014)
  • 著者名/発表者名: Bull CL, Johnson MW, Hamidov H, Komatsu K, Guthrie M, Gutmann MJ, Loveday JS, Nelmes RJ
  • 雑誌名: Journal of Applied Crystallography 巻: 47 号: 3 ページ: 974-983
  • DOI: 10.1107/s1600576714006657
  • 査読あり
• [雑誌論文] Near-infrared spectra of H2O under high pressure and high temperature: Implications for a transition from proton tunneling to hopping states. (2014)
  • 著者名/発表者名: Noguchi N, Komatsu K, Shinozaki A, Shinoda K, Kagi H.
  • 雑誌名: Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 巻: 133 ページ: 509-513
  • 査読あり
• [雑誌論文] Phase transitions and hydrogen bonding in deuterated calcium hydroxide: High-pressure and high-temperature neutron diffraction measurements. (2014)
  • 著者名/発表者名: R. Iizuka, K. Komatsu, H. Kagi, T. Nagai, A. Sano-Furukawa, T. Hattori, H. Gotou and T. Yagi
  • 雑誌名: Journal of Solid State Chemistry 巻: 218 ページ: 95-102
  • DOI: 10.1016/j.jssc.2014.06.010
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An improved method for calibrating time-of-flight Laue single-crystal neutron diffractometers (2014)
  • 著者名/発表者名: C.L. Bull, M.W. Johnson, H. Hamidov, K. Komatsu, M. Guthrie, M.J. Gutmann, J.S. Loveday, R.J. Nelmes
  • 雑誌名: Journal of Applied Crystallography 巻: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal structure of the high-pressure phase of calcium hydroxide, portlandite : In situ powder and single-crystal X-ray diffraction study (2013)
  • 著者名/発表者名: R. lizuka T. Yagi, K. Komatsu, H. Gotou, T. Tsuchiya, K. Kusaba, H. Kagi
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 98 号: 8-9 ページ: 1421-1428
  • DOI: 10.2138/am.2013.4386
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a new P-T controlling system for neutron scattering experiments (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Komatsu, M. Moriyama, T. Koizumi, K. Nakayama, H. Kagi, J. Abe, S. Harjo
  • 雑誌名: High Pressure Research 巻: 33 ページ: 208-213
  • 査読あり
• [学会発表] 氷XV相の構造と安定性の再評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小松一生，町田真一，則竹史哉，山根崚，佐野亜沙美，服部高典，鍵 裕之
  • 学会等名: 第５６会高圧討論会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ（広島県・広島市）
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] 氷XV相の結晶構造の再検討 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小松一生，則竹史哉，山根崚，鍵裕之, 町田真一，佐野亜沙美，服部高典
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2015年年会
  • 発表場所: 東京大学（東京都・文京区）
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] In-situ neutron diffraction study for ice XV - a revisit to its stability region (2015)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Komatsu, Shinichi Machida, Takanori Hattori, Asami Sano-Furukawa, Hiroyuki Kagi
  • 学会等名: AOCNS 2015
  • 発表場所: Novotel Manly Pacific (Sydney, Australia)
  • 年月日: 2015-07-23
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] アモルファスを介した良質な粉末結晶の合成による結晶構造決定：高圧下で見出された新規塩化マグネシウム水和物の例 (2014)
  • 著者名/発表者名: 小松一生、篠崎彩子、町田真一、松林拓人、渡辺真央、鍵裕之
  • 学会等名: ２０１４年日本鉱物科学会年会
  • 発表場所: 熊本大学（熊本県、熊本市）
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] Performance of ceramic anvils for high pressure neutron scattering. (2014)
  • 著者名/発表者名: Komatsu K, Klotz S, Shinozaki A, Iizuka R, Bove LE, Kagi H.
  • 学会等名: 52nd EHPRG Meeting on High Pressure Science and Technology
  • 発表場所: リヨン大学（フランス、リヨン）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] Development of P-T variable system and its application to the neutron diffraction study of ice VI under high pressure and low temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Komatsu, K. Nakayama, T. Koizumi, H. Kagi
  • 学会等名: ICNS2013 (International Conference on Neutron Scattering)
  • 発表場所: Edinburgh International Conference Centre, Edinburgh, UK
• [備考] Neutron @ Pressure wiki
  • URL: https://sites.google.com/site/attcorr4hpn/