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2012 年度 研究成果報告書

高圧下における水をはじめとした液体の構造変化

計画研究

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研究領域高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学
研究課題/領域番号 20103004
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
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

片山 芳則  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 研究主席 (20224462)

研究分担者 服部 高典  独立行政法人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 (10327687)
千葉 文野  慶應義塾大学, 理工学部, 助教 (20424195)
鈴谷 賢太郎  独立行政法人日本原子力研究開発機構, J-PARC センター, 研究主幹 (50354684)
連携研究者 大友 季哉  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (90270397)
研究協力者 ヤ ガファロフ オスカー  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム応用研究部門, 特定課題推進員
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワード液体 / 非晶質 / 構造 / 高圧 / 中性子 / 水 / 高温 / 放射光
研究概要

常温常圧での氷の秩序が残った水の構造が、圧力や温度とともにより単純な構造に変化する様子が放射光X線回折実験および分子動力学計算によって明らかにされた。また高圧下での中性子回折実験の実現を目指した開発を行い、石英ガラスの9.9GPa までの室温高圧下での測定および水の0.8GPa、200℃までの高温高圧下での測定を行った。さらにX 線回折実験による他の液体の構造変化の研究も行われた。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] Energy-dispersive X-ray diffraction study of liquid gallium under high pressure at elevated temperatures2013

    • 著者名/発表者名
      O. F. Yagafarov, Y. Katayama, V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, and H. Saitoh
    • 雑誌名

      High Pressure Res.

      巻: 33 ページ: 191-195

    • DOI

      DOI:10.1080/08957959.2012.757311

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy dispersive x-ray diffraction and reverse Monte Carlo structural study of liquid gallium under pressure2012

    • 著者名/発表者名
      O. F. Yagafarov, Y. Katayama, V. V. Brazhkin, A. G. Lyapin, and H. Saitoh
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 86 ページ: 174103-1-9

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevB.86.174103

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced structural change of intermediate-range order in poly (4-methyl- 1-pentene) melt2012

    • 著者名/発表者名
      A. Chiba, N. Funamori, K. Nakayama, Y. Ohishi, S. M. Bennington, S. Rastogi, A. Shukla, K. Tsuji, and M. Takenaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 85 ページ: 021807-1-5.S.

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevE.85.021807

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship between topological order and glass forming ability in densely packed enstatite and forsterite composition glasses2011

    • 著者名/発表者名
      S. Kohara, J. Akola, H. Morita, K. Suzuya, J. K. R. Weber, M. C. Wilding, and C. J. Benmore
    • 雑誌名

      Proc. Natl. Acad. Sci. USA

      巻: 108 ページ: 14780-14785

    • DOI

      DOI: 10.1073/pnas.1104692108

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Communications: High-temperature water under pressure2010

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeda, Y. Katayama, H. Saitoh, and K. Aoki
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 132 ページ: 121102-1-4

    • DOI

      DOI: 10.1063/1.3374812

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structure of liquid water under high pressure up to 17 Gpa2010

    • 著者名/発表者名
      Y. Katayama, T. Hattori, H. Saitoh, T. Ikeda, K. Aoki, H. Fukui, K. Funakoshi
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 81 ページ: 014109-1-6

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevB.81.014109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-induced suppression of the Peierls distortion of liquid As and GeX (X=S, Se, Te)2009

    • 著者名/発表者名
      A. Chiba, M. Tomomasa, T. Hayakawa, S. M. Bennington, A. C. Hannon, and K. Tsuji
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 80 ページ: 060201(R)-1-4

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevB.80.060201

    • 査読あり
  • [学会発表] -PARC/MLF の超高圧中性子回折計を用いた石英ガラスおよび水の測定2013

    • 著者名/発表者名
      片山 芳則、服部 高典、ヤガファロフ オスカー、齋藤 寛之、佐野 亜沙美、鈴谷 賢太郎、千葉 文野
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013 年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2013-05-22
  • [学会発表] 石英ガラスの高圧下中性子回折測定の可能性2012

    • 著者名/発表者名
      片山 芳則、ヤガファロフ オスカー、町田晃彦、服部 高典、佐野 亜沙美、小松 一生、大友 季哉
    • 学会等名
      第53回高圧討論会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府)
    • 年月日
      2012-11-09
  • [学会発表] Densified SiO_2 glass study by RMC simulation using X-ray and neutron diffraction data2011

    • 著者名/発表者名
      Oscar Yagafarov, Shinji Kohara, Laszlo Temleitner, Yasuhiro Inamura, Yoshinori Katayama
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄キリスト教学院(沖縄県)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [備考] 高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学

    • URL

      http://yagi.issp.u-tokyo.ac.jp/shingakujutsu/

  • [備考] 高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学/液体班

    • URL

      http://yagi.issp.u-tokyo.ac.jp/shingakujutsu/liquid.html

  • [備考] 水の新たな姿を明らかに-水の不思議な性質の解明にまた一歩前進-

    • URL

      http://www.jaea.go.jp/02/press2009/p10032902/index.html

  • [備考] 溶融高分子の新しい構造変化を発見-加圧によるナノスケールの構造変化-

    • URL

      http://www.keio.ac.jp/ja/press_release/2011/kr7a4300000999xn.html

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公開日: 2014-08-29  

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