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2018 年度 実績報告書

広方位粉末X線回折による応力歪み解析が拓く超高圧実験の新たな地平

研究課題

研究課題/領域番号 16H04078
研究機関国立研究開発法人物質・材料研究機構

研究代表者

遊佐 斉  国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主席研究員 (10343865)

研究分担者 平尾 直久  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (70374915)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード高圧X線回折 / ダイヤモンドアンビルセル / 応力歪み解析 / 放射光X線
研究実績の概要

SPring-8の共用ビームライン(BL04B2)において導入した広方位高圧下応力解析装置により、新規設計の多方向開口型DACを用いることで、単純物質(MgO, NaCl, Fe)の応力歪み解析を30GPa領域までおこなった。最小主応力方向から撮った、デバイリングの方位角依存性を基に解析したところ、例えば、MgOにおいては、10GPa程度までは理論曲線にほぼ沿ったフィッティングとなったが、13GPaあたりから、大きなずれが見られた。これは、降伏応力を大きく超えたところでの挙動を示していると思われる。同様の実験結果は、類似の研究を行っている海外の研究者も示唆しており、国際会議において議論となったため、今後、より詳細な解析が必要と思われる。本年は、その他にNIMS専用ビームライン(BL15XU)に装置の再構成により作製した類似装置の整備についても注力した。そこでは、検出器(イメージングプレート)の位置精密決定装置を導入することで、体積弾性率の精密決定を可能にし、応力解析以外のDAC実験も含め、マシンタイムの増加により実験機会を増やすことに成功した。今後は、リモートコリメータシステムの導入により、より高圧下での実験に備える。来年度以降は、新規課題により、歪速度変化を動的加圧により追跡していくことを計画しており、その予備的実験としてBL04B2で高速露光が可能なフラットパネル型CMOS検出器を使用した実験もおこなった。S/N面で不十分な面もあったが、よりX線強度の強いビームラインでの検討も含め、本装置の有効な利用による実験を今後とも継続していく予定である。本年は、最終年度の成果報告という形で、広方位高圧下応力解析装置に関する報告を国際会議で2件おこなった。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] High-pressure Structural Research Using DAC: XRD and XES Measurements of Transition Metal Difluorides Under High Pressure2018

    • 著者名/発表者名
      Yusa Hitoshi
    • 雑誌名

      JOURNAL OF THE SOCIETY OF MATERIALS SCIENCE, JAPAN

      巻: 67 ページ: 527-532

    • DOI

      10.2472/jsms.67.527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High Pressure Generation using Double-Stage Diamond Anvil Technique: Problems and Equations of State of Rhenium2018

    • 著者名/発表者名
      T. Sakai, T. Yagi, K. Kadobayashi, N. Hirao, T. Kunimoto, H. Ohfuji, S. Kawaguchi
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 38 ページ: 107-119

    • DOI

      10.1080/08957959.2018.1448082

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boron-doped diamond as a new heating element for internal-resistive heated diamond-anvil cell2018

    • 著者名/発表者名
      H. Ozawa, S. Tateno, L. Xie, Y. Nakajima, N. Sakamoto, S.I. Kawaguchi, A. Yoneda, N. Hirao
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 38 ページ: 120-135

    • DOI

      10.1080/08957959.2018.1441407

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase relations in silicon and germanium nitrides up to 98 GPa and 2400°C2018

    • 著者名/発表者名
      N. Nishiyama, J. Langer, T. Sakai, Y. Kojima, A. Holzheid, N. Gaida, E. Kulik, N. Hirao, S. K. Imada, T. Irifune, Y. Ohishi
    • 雑誌名

      Journal of the American Ceramic Society

      巻: 102 ページ: 2195-2202

    • DOI

      10.1111/jace.16063

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An experimental examination of thermal conductivity anisotropy in hcp iron2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ohta, Y. Nishihara, Y. Satoh, K. Hirose, T. Yagi, S.I. Kawaguchi, N. Hirao, Y. Ohishi
    • 雑誌名

      Frontiers in Earth Science

      巻: 6 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3389/feart.2018.00176

    • 査読あり
  • [学会発表] 4d,5d遷移金属窒化物における結晶構造ー体積弾性率相関2019

    • 著者名/発表者名
      遊佐 斉
    • 学会等名
      2018年度量子ビームサイエンスフェスタ
  • [学会発表] Latest remolding of multi-axis DAC system for radial XRD experiments2019

    • 著者名/発表者名
      H.Yusa, N. Hirao, Y. Mori, Y. Ohishi
    • 学会等名
      Joint symposium of Misasa 2019 & CMC
    • 国際学会
  • [学会発表] BL10XUにおける高エネルギーX線集光ビームを利用した高圧X線回折2019

    • 著者名/発表者名
      平尾直久,河口沙織,大石泰生
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
  • [学会発表] 窒化物高圧構造探索による新たな超硬質高密度材料開発のための調査研究2018

    • 著者名/発表者名
      遊佐斉
    • 学会等名
      第2回 TIA かけはし 成果報告会
  • [学会発表] A multi-axis diamond anvil cell oscillation system for powder X-ray diffraction to improve statistics and analyze deviatoric stress2018

    • 著者名/発表者名
      H. Yusa, N. Hirao, Y. Mori, Y. Seto, and Y. Ohishi
    • 学会等名
      EHPRG 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 立方晶ペロブスカイト酸化物群から見いだした特異なナローバンドギャップ(~4 eV)を有するシリケート: BaSiO32018

    • 著者名/発表者名
      平松秀典 遊佐斉 五十嵐涼 大石泰生 神谷利夫 細野秀雄
    • 学会等名
      応用物理学会
  • [学会発表] BaGeO3における構造対称化とバンドギャップ変化2018

    • 著者名/発表者名
      遊佐斉 平松秀典 宮川仁 神谷利夫 細野秀雄 平尾直久 大石泰生 亀卦川卓美
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
  • [学会発表] X-ray microfocusing for high-pressure powder x-ray diffraction at BL10XU of SPring-82018

    • 著者名/発表者名
      N. Hirao, Y. Ohishi, S. kawaguchi
    • 学会等名
      XXII Meeting of the International Mineralogical Association
    • 国際学会
  • [産業財産権] 六方晶系6H型バリウムゲルマニウム酸化物、および、その製造方法2018

    • 発明者名
      遊佐斉、宮川仁
    • 権利者名
      国立研究開発法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2018-076475
  • [産業財産権] 高圧相WC型TaN焼結体の製造方法2016

    • 発明者名
      遊佐斉、川村史朗、谷口尚
    • 権利者名
      国立研究開発法人物質・材料研究機構
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特許6355252号

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公開日: 2019-12-27  

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