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高強度全散乱装置NOVAを利用した高圧中性子回折による希土類二水素化物の水素構造研究

Hydrogen structure study using total scattering spectrometer NOVA in high pressure neutron diffraction

本田 充紀   ; 服部 高典   ; 町田 晃彦; 有馬 寛; 佐野 亜沙美   ; 片山 芳則; 青木 勝敏; 小松 一生*; 大下 英敏*; 大友 季哉*

Honda, Mitsunori; Hattori, Takanori; Machida, Akihiko; Arima, Hiroshi; Sano, Asami; Katayama, Yoshinori; Aoki, Katsutoshi; Komatsu, Kazuki*; Oshita, Hidetoshi*; Otomo, Toshiya*

放射光及び中性子を用いた金属水素化物研究の一環として、高圧下の希土類水素化物La(H/D)2の高圧構造変化を調べている。放射光実験から希土類二水素化物全般で、高圧下において金属格子中を水素が移動し、水素濃度が異なる2つの状態に自発的に相分離することが発見された。高圧下において金属中の格子間サイト間を水素が拡散することで相変態が起こるという大変興味深い現象である。新規水素貯蔵材料を創成するうえで高密度化した際の格子間水素の振る舞いを調べることは必要不可欠である。一方、これらの水素の動きは放射光X線回折によって金属格子の大きさから推定されたもので水素を直接観察したものではない。水素を直接観測するためには中性子散乱が有効である。そこで高圧下における金属格子間の水素の状態を調べるために、高圧装置をJ-PARC全散乱装置(NOVA)に導入し高圧中性子実験を行った。装置開発の結果国内最高圧力となる17GPaでの高圧中性子回折データの取得に成功した。

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