地球内部条件における鉄水素化物の安定性および水素量の解明

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K14572
• 研究種目: 若手研究
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 小区分17040:固体地球科学関連
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2021-2023); 広島大学 (2020)
• 研究代表者: 柿澤 翔 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, テニュアトラック研究員 (10846819)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2024-03-31
• キーワード: 鉄水素化物 / 高温高圧 / 中性子回折 / 放射光X線回折 / 水素位置

研究成果の概要

地球内部には鉄水素化物の存在が示唆されており、地球内部の水(素)の循環をよく理解するためには、鉄水素化物の安定性や水素量を理解することが重要である。本研究では、中性子回折や放射光X線回折を用いることで高温高圧下における鉄水素化物の安定相や水素位置、水素誘起体積膨張係数を明らかにするための実験を行った。その結果、hcp相の鉄水素化物中の水素は鉄がつくる八面体中に位置することが明らかになり、水素誘起体積膨張係数は温度と共に上昇することが明らかになった。

自由記述の分野

地球内部物質学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、高圧力下における鉄水素化物の安定性や水素位置を明らかにした。この成果は、地球内部における水の存在や水素貯蔵合金の研究の基礎データになることが期待される。また、本研究で開発した高温高圧下における中性子回折実験の技術は、地球科学の発展につながると共に高圧力を利用した物質科学や材料科学研究に使用されることで研究が促進されることが期待される。