Structure of water under high pressure and high temperature

高温高圧下の水の構造

片山 芳則; 服部 高典   ; 齋藤 寛之; 池田 隆司; 青木 勝敏; 福井 宏之*; 丹下 慶範*; 舟越 賢一*

Katayama, Yoshinori; Hattori, Takanori; Saito, Hiroyuki; Ikeda, Takashi; Aoki, Katsutoshi; Fukui, Hiroshi*; Tange, Yoshinori*; Funakoshi, Kenichi*

高温高圧下の液体の水のX線回折を測定した。圧力9GPaまではSPring-8のBL14B1のキュービック型高圧装置、17GPaまではBL04B1の川井型プレスを用いた。さらに、焼結ダイヤモンドアンビルを用いることによって、圧力領域を20GPaまで拡張した。第一原理動力学シミュレーションの結果とあわせて、水の局所構造が氷に似た構造から、単純な液体に似た構造へと変化する温度圧力領域が明らかになった。

We have measured X-ray diffraction of liquid water under high-pressure and high- temperature conditions up to 9 GPa using a cubic-type press on BL14B1 and up to 17 GPa using a Kawai-type press on BL04B1 at SPring-8. The pressure range has been extended to 20 GPa using sintered diamond anvils. The P-T range where the local structure transforms from an ice-like structure to a simple-liquid-like structure has been revealed with a help of first-principles molecular dynamics simulations.