X-ray diffraction of graphite-diamond transformation using various catalysts under high pressures and high temperatures

高温高圧下における種々の触媒を用いた黒鉛-ダイヤモンド変換のX線回折その場観察

内海 渉; 岡田 卓; 谷口 尚*; 舟越 賢一*; 亀卦川 卓美*; 浜谷 望; 下村 理

Utsumi, Wataru; Okada, Taku; Taniguchi, Takashi*; Funakoshi, Kenichi*; Kikegawa, Takumi*; Hamaya, Nozomu; Shimomura, Osamu

MgOの溶けた水流体相を触媒とした黒鉛-ダイヤモンド変換を6.6-8.8GPa, 1400-1835Cの高温高圧下で、時分割X線その場観察の手法により研究した。実験は、SPring-8BL14B1ビームラインに設置されている180トンキュービックアンビルプレスを用いて行われた。得られたカイネティクスデータをアブラミ方程式で解析することにより、ダイヤモンドの核発生,結晶成長プロセスが温度圧力条件によって、大きく異なっていることが明らかになった。

The graphite-diamond transformation was investigated using in-situ time-resolved X-ray diffraction experiments with a MgO dissolved aqueous fluid as the diamond forming catalyst under conditions of 6.6-8.8 GPa and 1400-1835C. Experiments were conducted using a 180-ton DIA-type cubic-anvil apparatus installed on the beamline BL14B1 at SPring-8, a third-generation synchrotron radiation facility in Japan. By analyzing the kinetic data using the JMAK rate equation, it was clarified that altering the pressure-temperature conditions drastically changes the nucleation and growth process of diamond.