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J-GLOBAL ID：201802253873625759   整理番号：18A0182285

超高圧中性子回折装置PLANETで何ができるか?

What can we do with the High-Pressure Neutron Diffractometer PLANET?

著者 (6件)： 服部高典 (日本原子力研究開発機構J-PARCセンター物質・生命科学ディビジョン) ,  佐野亜沙美 (日本原子力研究開発機構J-PARCセンター物質・生命科学ディビジョン) ,  町田真一 (総合科学研究機構中性子科学センター) ,  阿部淳 (総合科学研究機構中性子科学センター) ,  舟越賢一 (総合科学研究機構中性子科学センター) ,  岡崎伸生 (総合科学研究機構中性子科学センター)
資料名： 日本結晶学会誌  (Journal of the Crystallographic Society of Japan)
巻： 59  号： 6  ページ： 301-308(J-STAGE)  発行年： 2017年 
JST資料番号： G0232A  ISSN： 0369-4585  CODEN： NKEGAF  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 解説  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： PLANETは,東海村にある高圧専用の粉末中性子回折装置である。約0.1~20GPa,77~2,000Kの広い温度圧力範囲で行うことができる。この装置の概要,6軸型マルチアンビルプレス,二段式加圧,小型プレスを紹介した。直軽4mm高さ4mmの円柱試料に対して約10GPa,2000kの高温高圧発生ができる。バナジウム管のSi粉末から0.8~30ÅのQ値が得られ,液体,非晶質の構造解析を十分行える。地球のコアは,鉄を主成分とする合金でできているが,コアの密度は高温高圧実験でできたコアの密度より低く,水素が含有されている可能性がある。そこで鉄,シリカ,水酸化マグネシウムの混合物を加圧昇温した。その結果,含水鉱物が分解して水を放出し,それらが鉄と反応して含水素化物が形成されることが明らかとなり,地球形成期に水素が溶け込んだ事を示した。加圧して塩水から氷を作製するとLiCl/LiBrを高濃度に含む氷を作製できた。この氷中では水素結合が破壊され水素配置が無秩序であることが分かった。格子は膨らんでいて減圧するとガラスになった。さらに鉄水素化物形成では,水素は八面体サイトばかりでなく四面体サイトも占有することを明らかにした。さらに石英ガラスについて高圧X線回折と高圧中性子回折を共に用いてガラスのむ三次元構造を解明した。その結果,加圧により短距離秩序を維持したまま中距離秩序が変化することを示した。

シソーラス用語： *中性子回折 ,  *超高圧 ,  *装置 ,  *粉体 ,  *鉄 ,  *内部構造 ,  *水素化物 ,  *氷 ,  *塩 ,  塩化リチウム ,  臭化リチウム ,  石英 ,  *短範囲規則度 ,  規則度 ,  *石英ガラス ,  *圧力効果 ,  *高温高圧試験
準シソーラス用語： 中性子回折装置 ,  地球内部 ,  短距離規則度 ,  短距離秩序 ,  *中範囲規則度 ,  高温高圧実験

分類 (3件)： 中性子回折法  (BK01060A) ,  地球の内部構造・組成  (DC03080O) ,  その他の非晶質の構造  (BK04040Z)

引用文献 (14件)：

• 1)服部高典:日本中性子科学会誌 25, 231 (2015).
• 2)服部高典, 佐野亜沙美, 有馬 寛:日本中性子科学会誌 26, 85 (2016).
• 3)服部高典, 佐野亜沙美, 有馬 寛, 舟越賢一, 阿部 淳, 町田真一, 岡崎伸生, 大内啓一, 稲村泰弘:高圧力の科学と技術 26, 89 (2016).
• 4)D. G. Pearson, F. E. Brenker, F. Nestola, J. McNeill, L. Nasdala, M. T. Hutchinson, S. Matveev, K. Mather, G. Silversmit, S. Schmitz, B. Vekemans and L. Vincze: Nature 507, 221 (2016).
• 5)T. Hattori, A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai and T. Yagi: Nucl. Instr. Meth. A 780, 55 (2015).

タイトルに関連する用語 (1件)： 超高圧