同位体置換水素ハイドレートの分子間相互作用の解明と惑星・原始星の進化の推定

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22740298
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 町田 真一 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, グローバルCOE助教 (30554373)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2011
• キーワード: 水素ハイドレート / 高圧実験 / 同位体効果 / 分子間相互作用 / 惑星・原始星 / ダイヤモンドアンビルセル / 回折実験

研究概要

水分子と水素分子とから成る固体結晶、水素ハイドレートについて、高圧実験を行い、高圧構造変化やその安定性を調べた。その際、試料中の水素分子を同位体である重水素に置換することで、分子の質量変化に依存して起こる水-水素分子間の相互作用を明らかにした。この水素ハイドレートは近年、惑星・衛星や原始星大気の、水素分子の供給源として考えられつつあり、本研究により明らかとなった物性は、これら天体の形成や進化のモデリングに寄与するものである。

研究成果

• [雑誌論文] Isotopic effect and amorphization of deuterated hydrogen hydrate under high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Machida, H. Hirai, T. Kawamura, Y. Yamamoto, T. Yagi
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 83 ページ: 144101-1-144101-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intermolecular interactions between hydrogen and water molecules in filled ice structures for deuterated hydrogen hydrate under high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Machida, H. Hirai, T. Kawamura, Y. Yamamoto, T. Yagi
  • 雑誌名: Proceedings of Physics and Chemistry of Ice 2010 ページ: 111-116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Raman spectra for hydrogen hydrate under high pressure : intermolecular interactions in filled ice Ic structure (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Machida, H. Hirai, T. Kawamura, Y. Yamamoto, T. Yagi
  • 雑誌名: Journal of Physics and Chemistry of Solids 巻: 71 ページ: 1324-1328
  • 査読あり
• [学会発表] Intermolecular interactions in hydrogen hydrate under high pressure and neutron experiments for hydrates sciences (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Machida
  • 学会等名: SNAP Science and New Tools for Data Analysis workshop
  • 発表場所: Spallation Neutron Source, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee, USA.
  • 年月日: 2011-11-16
• [学会発表] 水素ハイドレートの水素原子の交換と水素結合対称化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 町田真一, 他
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 2010-10-20
• [学会発表] 同位体置換水素ハイドレートの振動状態変化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 町田真一, 他
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2010年年会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Intermolecular interactions and stability of hydrogen hydrate under high pressure (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Machida., et al.
  • 学会等名: 12th International Conference on the Physics and Chemistry of Ice
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-09