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2012 年度 研究成果報告書

高圧下における含水鉱物、マグマ、水の量子シミュレーション

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 20103005
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理化学研究所

研究代表者

飯高 敏晃  独立行政法人理化学研究所, 戎崎計算宇宙物理研究室, 専任研究員 (60212700)

研究分担者 池田 隆司  独立行政法人日本原子力研究開発機構, 量子ビーム物性制御・解析技術研究ユニット, 研究主幹 (60370350)
土屋 旬  愛媛大学, 上級研究員センター, 講師 (00527608)
星 健夫  鳥取大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80272384)
連携研究者 宮崎 剛  独立行政法人物質・材料研究機構, 主幹研究員 (50354147)
研究期間 (年度) 2008 – 2012
キーワード高圧力 / 中性子散乱 / 量子シミュレーション / 地球惑星科学 / 水 / 氷 / 含水鉱物 / ナノ構造物質
研究概要

原子分子の視点に基づいたシミュレーションにより、含水鉱物の新高圧相の予測、高温高圧下の水の水素結合状態、氷高圧相のプロトン伝導の解明、水素ハイドレートの高圧相転移、水素化物の高温超伝導、多結晶ダイアモンドの破壊シミュレーションなど、いままで知られていなかった高圧下での水(水素)の振る舞いの一端を明らかにした。今後の中性子散乱実験との協業により一層の解明が進むことが期待される。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 氷高圧相におけるプロトンダイナミクス2013

    • 著者名/発表者名
      飯高敏晃
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 71 ページ: 121-124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 氷高圧相におけるプロトンダイナミクス・シミュレーション2013

    • 著者名/発表者名
      飯高敏晃
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術

      巻: 23

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superconductive "sodalite"-like clathrate calcium hydride at high pressures2012

    • 著者名/発表者名
      Hui Wang, John S Tse, Kaori Tanaka, Toshiaki Iitaka, Yanming Ma
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)

      巻: 109 ページ: 6463-6366

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First principles molecular dynamics study of filled ice hydrogen hydrate2012

    • 著者名/発表者名
      Jingyun Zhang, Jer-Lai Kuo, Toshiaki Iitaka
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 137 ページ: 084505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高温高圧水の構造と動的性質2012

    • 著者名/発表者名
      池田隆司
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 71 ページ: 125-129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An order-N electronic structure theory with generalized eigenvalue equations and its application to a ten-million-atom system2012

    • 著者名/発表者名
      Takeo Hoshi, Susumu Yamamoto, Takeo Fujiwara, Tomohiro Sogabe, Shao-Liang Zhang
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 24 ページ: 165502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles study of liquid gallium at ambient and high pressure2011

    • 著者名/発表者名
      J.Yang, J.S. Tse, T. Iitaka
    • 雑誌名

      J. Chem. Phys.

      巻: 135 ページ: 044507

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First-principles prediction of a high-pressure hydrous phase of AlOOH2010

    • 著者名/発表者名
      Jun Tsuchiya, Taku Tsuchiya
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 83 ページ: 054115(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure-Induced Intermolecular Interactions in Crystalline Silane-Hydrogen2010

    • 著者名/発表者名
      Wai-Leung Yim, John S.Tse, Toshiaki Iitaka
    • 雑誌名

      Phys.Rev.Lett.

      巻: 105 ページ: 215501(1-4)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dissociation of methane under high pressure2010

    • 著者名/発表者名
      Guoying Gao, Artem R.Oganov, Yanming Ma, Hui Wang, Peifang Li, Yinwei Li, Toshiaki Iitaka, Guangtian Zou
    • 雑誌名

      J.Chem.Phys.

      巻: 133 ページ: 144508(1-5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-pressure crystal structures and superconductivity of Stannane (SnH4)2010

    • 著者名/発表者名
      G. Gao, A.R. Oganov, P. Li, Z. Li, H. Wang, T. Cui, Y. Ma, A. Bergara, A.O. Lyakhov, T. Iitaka, and G. Zou
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 107 ページ: 1317

  • [雑誌論文] First-principles studies of liquid lithium under pressure2010

    • 著者名/発表者名
      J. Yang, J.S. Tse and T. Iitaka
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 22 ページ: 095503

  • [雑誌論文] GPU-accelerated large-scale quantum molecular dynamics simulation of 3-dimensional C60 polymers2010

    • 著者名/発表者名
      T.Iitaka
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 215 ページ: 012119

  • [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, and K. Funakoshi
    • 雑誌名

      Phys. Rev.

      巻: B, 81 ページ: 014109-1-014109-6

  • [雑誌論文] 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: 121102-1-121102-4

  • [雑誌論文] Large scale simulation of quantum-mechanical molecular dynamics for nano-polycrystalline diamond2010

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshi, T. Iitaka, M. Fyta
    • 雑誌名

      J. Phys.: Conf. Ser.

      巻: 215 ページ: 012118

  • [雑誌論文] New Metallic Carbon Crystal2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Yao J. S. Tse J. Sun, D. D. Klug . R. Martonak, and T. Iitaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett.

      巻: 102 ページ: 229601

  • [雑誌論文] Elastic properties of δ-AlOOH under pressure: first principles investigation2009

    • 著者名/発表者名
      J. Tsuchiya, and T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 174 ページ: 122-127

  • [雑誌論文] First-principles investigation of the structuraland elastic properties of hydrous wadsleyite under pressure2009

    • 著者名/発表者名
      J. Tsuchiya, and T. Tsuchiya
    • 雑誌名

      J. Geophys. Res.

      巻: 114 ページ: B02206

  • [雑誌論文] Development of simulation package 'ELSES' for extra-large-scale electronic-structure calculation2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshi, and T. Fujiwara
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 21 ページ: 064233 (4pp)

  • [雑誌論文] Domain boundary formation in helical multishell gold nanowire2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshi, and T. Fujiwara
    • 雑誌名

      J. Phys.: Condens. Matter

      巻: 21 ページ: 272201 (7pp)

  • [雑誌論文] An order-N electronic structure theory with generalized eigenvalue equations and its application to a ten-million-atom system

    • 著者名/発表者名
      T. Hoshi, S. Yamamoto, T. Fujiwara, T. Sogabe, S.-L. Zhang
    • 雑誌名

      J. Phys.; Condensed Matter

    • 査読あり
  • [学会発表] 第一原理分子動力学に基づいた水の振動分光解析2012

    • 著者名/発表者名
      池田隆司
    • 学会等名
      共同研究集会「H2Oを科学する・2012」
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所(北海道札幌市)
    • 年月日
      2012-12-06
  • [学会発表] First-principles investigation on the structure and elasticity of serpentine2012

    • 著者名/発表者名
      土屋旬,土屋卓久
    • 学会等名
      AOGS-WPGM 2012.
    • 発表場所
      Resorts World Convention Centre(シンガポール)
    • 年月日
      2012-08-16
  • [学会発表] Proton dynamics in ice phases under high pressure2011

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Iitaka
    • 学会等名
      Workshop on Dynamics and Structure of Water: From Gas Phase Clusters to Condensed Phase
    • 発表場所
      Taipei Taiwan
    • 年月日
      2011-10-16
  • [学会発表] 電子状態計算から見た自動チューニングへの期待2011

    • 著者名/発表者名
      星健夫
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 発表場所
      同志社大学 京都
    • 年月日
      2011-09-14
  • [備考]

    • URL

      http://www.iitaka.org/

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公開日: 2014-08-29  

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