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X-ray diffraction measurement of the hydrogenation and dehydrogenation of aluminum and characterization of the recovered AlH
齋藤 寛之; 櫻井 陽子; 町田 晃彦; 片山 芳則; 青木 勝敏
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012127_1 - 012127_4, 2010/03
被引用回数：5 パーセンタイル：85.14(Instruments & Instrumentation)Pristine aluminum was hydrogenated to form AlH at 8.9 GPa and 600 
C. The cyclic formation and decomposition of the hydride were measured by 
synchrotron X-ray diffraction measurement. AlH synthesized under high pressure and temperature was recovered at ambient conditions. The recovered AlH was characterized by the conventional powder X-ray diffraction measurement and Raman spectroscopy. The result of the characterizations was consistent with that obtained for chemically prepared AlH and indicated that single phase 
-AlH was obtained.
片山 芳則; 齋藤 寛之; 蓬田 美樹*; 青木 勝敏
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012080_1 - 012080_4, 2010/03
被引用回数：3 パーセンタイル：75.75(Instruments & Instrumentation)水素は多くの金属と反応し、金属水素化物を形成する。鉄は常圧では水素化されないが、数GPaといった高水素圧下では水素化が起きる。われわれは、水素が液体金属の構造に及ぼす影響を調べるため、高水素圧下で、鉄水素化物を作成し、それを融解させてX線回折測定を行った。また、比較のために高圧での純粋な鉄の測定も行った。実験はSPring-8の原子力機構ビームラインBL14B1で行った。鉄と水素化鉄のS(Q)はよく似ているが、第2ピークは水素化鉄の方が非対称である。これは、水素化鉄で何らかの局所的な秩序が形成されている可能性を示唆する。一方、ピーク位置はほとんど同じで、フーリエ変換の結果からも、原子間距離は水素化にかかわらずあまり長くなっていないことが示された。この原因としては、水素の濃度が低いことが第一に考えられるが、結晶で見られるような、超多量欠陥生成と同じような現象が液体でも起きている可能性もある。
立岩 尚之; 芳賀 芳範
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012178_1 - 012178_7, 2010/03
被引用回数：17 パーセンタイル：97.26(Instruments & Instrumentation)高圧下/低温下物性測定実験の際に用いる適切な圧力媒体の選定のため、各種圧力媒体の圧力特性をルビー蛍光法で10GPaまで調べた。調査した合計14種類の媒体は以下の通り。フロリナート混合液,ダフネ7373/7474オイル,NaCl,シリコオイル,ワセリン,プロパーノール,ペンタン混合液,メタノール/エタノール混合液,石油エーテル,窒素,アルゴン,ヘリウム。ルビー蛍光
ピークのブロード化から圧力媒体の非静水圧性を調べた。室温では圧力媒体が固化するに伴い非静水圧性が発生する。77K, 4.2Kでは低圧領域から非静水圧性が生じることが明らかにされた。ピークの77K, 5GPaにおける半値全幅
FWHMの値から媒体を3つのグループに分類した。
阿部 淳; 服部 高典; 小松 一生*; 有馬 寛; 荒川 雅*; 佐野 亜沙美; 鍵 裕之; Harjo, S.; 伊藤 崇芳; 盛合 敦; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012023_1 - 012023_6, 2010/03
被引用回数：4 パーセンタイル：81.49(Instruments & Instrumentation)2008年から稼働し始めたJ-PARCの中性子実験施設MLFの工学材料回折装置「匠」に、高圧発生装置を持ち込み高圧中性子回折実験が可能であるか検討した。測定結果から高圧装置中にセットされた試料からの回折ピークが観測され、「匠」の光学系において高圧実験が可能であることが認められた。バックグランドノイズが高いなどの課題はあるが、本研究結果はJ-PARCにおいて初めての高圧中性子回折実験結果である。
奥地 拓生*; 佐々木 重雄*; 長壁 豊隆; 大野 祥希*; 小竹 翔子*; 鍵 裕之*
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012188_1 - 012188_9, 2010/03
被引用回数：5 パーセンタイル：85.14(Instruments & Instrumentation)中性子散乱やNMRなどの微弱な信号を検出する実験手法において利用可能な圧力領域を拡大するために、小型高圧力セルの試料容積を拡大する必要がある。われわれは、対向アンビル式小型高圧力セルのアンビル材として、大型多結晶ナノダイヤ(NPD)を準備した。NPDは、単結晶ダイヤに比べて硬度が高く、大型で、強いため、高い荷重をかけることができる。われわれは、サポート式NPDアンビルと非サポート式NPDアンビルの2種類のアンビルを製作し、2種類のコンパクトな高圧力セルを用いて加圧テストを行った。その結果、0.1mm
以上の試料体積に対して14GPaの圧力発生を確認した。この結果は、NPDが大型アンビルとして非常に有望であることを示したものである。
綿貫 徹; 佐藤 卓*; Tsai, A. P.*
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012019_1 - 012019_4, 2010/03
被引用回数：4 パーセンタイル：81.49(Instruments & Instrumentation)Cd-Yb準結晶とその近似結晶、及び同型構造を持つCd-Eu合金について高圧下における構造安定性を調べた。放射光による回折実験をヘリウム圧力媒体を用いた静水圧条件下で40GPaまで行った結果、それらの正二十面体格子あるいはbcc格子が高圧でも安定であることが明らかとなった。周期,準周期によらず安定であったことは、それらを構成する原子クラスターの性質による、特に、その中心対称充填構造が低対称変形を阻害し、格子変形も生じなかったものと考えられる。
竹村 謙一*; 綿貫 徹; 大和田 謙二; 町田 晃彦; 大村 彩子*; 青木 勝敏
Journal of Physics; Conference Series, 215, p.012017_1 - 012017_4, 2010/03
被引用回数：18 パーセンタイル：97.26(Instruments & Instrumentation)Neの粉末回折実験を237GPaの超高圧まで行った。特に弱い200反射を観測するために、回折側にチューブクロススリットを設置し、それにより試料以外のアンビルからの散乱X線を大幅に除去することができた。超高圧状態でのNeでは回折線の111と200の位置の圧力依存性には差がみられ、超高圧状態では、大きな一軸性応力が生じていることがわかった。また、解析からは111面が最も影響されないような一軸性応力が生じていることが明らかとなった。
服部 高典; 片山 芳則; 町田 晃彦; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎
Journal of Physics; Conference Series, 215(1), p.012024_1 - 012024_4, 2010/03
被引用回数：14 パーセンタイル：96.27(Instruments & Instrumentation)現在建設がほぼ完了した大強度陽子加速器施設J-PARCでの高圧中性子実験は、これまでわれわれの手の届かなかった物質情報(軽元素位置や動的構造)を提供するため、高圧実験家にとって垂涎の的となっている。特に不規則系物質の研究をするうえで、高強度全散乱ビームラインNOVAは有力な候補であり、そこに小型高圧発生装置であるパリ・エジンバラセルを持ち込んでの高圧中性子実験を画策している。本講演では、NOVAの特徴と高圧実験に向けての準備状況について紹介する。
有馬 寛*; 服部 高典; 小松 一生*; 阿部 淳; 内海 渉; 鍵 裕之*; 鈴木 昭夫*; 鈴谷 賢太郎; 神山 崇*; 新井 正敏; et al.
Journal of Physics; Conference Series, 215(1), p.012025_1 - 012025_6, 2010/03
被引用回数：14 パーセンタイル：96.27(Instruments & Instrumentation)高圧実験に特化したPLANETはパルス中性子施設J-PARCのBL11に建設されている。PLANETは、地球深部の高密度な含水鉱物,マグマ,軽元素液体を含む水素を含む物質の構造を研究することを目的としている。装置は、20GPa, 2000Kの温度圧力における粉末結晶,液体,非晶質の回折実験、イメージング実験を実現するものである。回折実験において、90バンクを使用することで、第一フレームで0.2-4.1
の
値をカバーしている。この研究では、PLANETの設計と仕様をモンテカルロシミュレーションを用いて評価した。
服部 高典; 片山 芳則; 町田 晃彦; 大友 季哉*; 鈴谷 賢太郎
no journal, ,
現在建設がほぼ完了した大強度陽子加速器施設(J-PARC)での高圧中性子実験は、これまでわれわれの手の届かなかった物質情報(軽元素位置や動的構造)を提供するため、高圧実験家にとって垂涎の的となっている。特に不規則系物質の研究をするうえで、高強度全散乱ビームライン(NOVA)は有力な候補であり、そこに小型高圧発生装置であるパリ・エジンバラセルを持ち込んでの高圧中性子実験を画策している。本講演では、NOVAの特徴と高圧実験に向けての準備状況について紹介する。
内海 渉; 鍵 裕之*; 服部 高典; 有馬 寛; 小松 一生*; 阿部 淳; 永井 隆哉*; 奥地 拓生*; Harjo, S.; 相澤 一也; et al.
no journal, ,
J-PARCは、大強度陽子加速器施設であり、世界最強クラスのパルス中性子を発生できる。J-PARCの運用開始により、高圧下の物質科学や地球内部構造探求が大きく進展することが期待されている。最初の高圧実験が、工業材料回折装置(BL19)で行われた。また、2011年の運用開始をめざして高圧専用ビームラインの建設も始まった。
OOH oxyhydroxide and implication for hydrogen bond symmetrization佐野 亜沙美; 八木 健彦*; 岡田 卓*; 後藤 弘匡*; 鍵 裕之*; 永井 隆哉*; 亀卦川 卓美*
no journal, ,
InOOH-type MOOH with distorted rutile structure is one of the densest polymorph among oxyhydroxide, and has a strong hydrogen bond. Previous X-ray diffraction study on aluminum oxyhydroxide, 
-AlOOH(D), reported the change in axial compressibility and axial ratio at high pressure. This change has been attributed to the transition from the structure with asymmetric hydrogen bond (spacegroup P2
nm) to disordered or symmetric hydrogen bond (Pnnm), that is previously predicted by theoretical and neutron studies. To investigate the detail of the change in compression mechanism in InOOH-type MOOH, we conducted compression experiments on InOOH-type GaOOH (P2nm) and CrOOH (guyanaite; Pnnm). In GaOOH, similar behavior to -AlOOH was obtained: b/c decreases rapidly as pressure increases to 10 GPa, but it increases at the pressure range from about 10 to 30 GPa. On the other hand, b/c of CrOOH simply increases to 31 GPa.
町田 晃彦; 綿貫 徹; 川名 大地; 青木 勝敏
no journal, ,
希土類金属2水素化物では金属格子は面心立方格子を組んでおり、その四面体サイトを水素が占有している。われわれはランタン2水素化物,イットリウム2水素化物,ネオジウム2水素化物において高圧下X線回折実験を行い、格子体積の異なる2相への相分離を観測した。放射光実験はSPring-8のBL22XUに設置されているダイヤモンドアンビルセル用回折計を利用して行った。圧力媒体には静水圧性の良いヘリウムを使用した。ランタン2水素化物の場合を例にとると、常圧で単相のfcc構造であるが、およそ11GPaでユニットセル体積が約17%小さいfcc構造が出現することが確かめられた。同様の変化はイットリウム2水素化物,ネオジウム2水素化物でも観測されており、圧力誘起相分離は希土類金属2水素化物に共通の現象であると考えられる。構造研究の結果から圧力誘起相分離の物質依存性について議論する。
有馬 寛; 服部 高典; 小松 一生*; 阿部 淳; 内海 渉; 鍵 裕之*; 鈴木 昭夫*; 鈴谷 賢太郎; 神山 崇; 新井 正敏; et al.
no journal, ,
A neutron beamline dedicated to high-pressure material science is now being constructed on BL11 at the spallation neutron source of Japan Proton Accelerator Research Complex (J-PARC). The beamline realizes the measurement of diffraction and radiography for powder and liquid, glass samples at high pressures up to 15 GPa and 2000 K. The beamline aims to study crystal structure of hydrogen-bearing materials including hydrous minerals of the Earth's deep interior and structure of magma and light element liquids. In order to achieve our goal, the beamline has two characteristics. One is the installation of a large-sized hydraulic press and the other is using supermirror focusing guides. Here, we report the current design and the performance of the beamline estimated with Monte-Carlo simulation program McStas and PHITS.
綿貫 徹; 川名 大地; 町田 晃彦; Tsai, A. P.*
no journal, ,
Cd-Yb準結晶を加圧するとYb価数揺動状態になる。この状態を理解するために、Cd-Yb近似結晶の構造を33GPaに至るまでの高圧単結晶実験により観察した。その結果、常圧bcc相は12GPaで3倍周期相に転移し、20GPaでは4倍周期相にさらに転移することがわかった。この系統的な相転移は加圧によるYbイオン半径の連続的な減少によって引起されているものと考えられる。
using vibrational spectroscopies櫻井 陽子; 町田 晃彦; 青木 勝敏
no journal, ,
Pressure-induced disproportionation reaction of LaH was investigated by infrared reflection and Raman measurements at ambient temperature. The IR reflection intensity of high wavenumber region decreased significantly beyond 12 GPa. Absorption peaks appeared at pressure above 14 GPa, being assigned to the hydrogen vibrations in tetrahedral and octahedral sites of fcc metal lattice. The peak frequencies measured in a 14-30 GPa range agreed well with those of LaH. Besides the infrared peak, a Raman peak related to the hydrogen vibration in octahedral site appeared around 700 cm
above 20 GPa, which became Raman active probably due to the lattice distortion. These results indicate the precipitation of insulator LaH from metallic LaH.
