中性子回折その場観察による重水素化鉄の高温高圧構造研究

Structural studies of iron deuteride by in-situ neutron diffraction measurements under high temperature and high pressure

町田 晃彦; 齋藤 寛之; 服部 高典   ; 佐野 亜沙美   ; 遠藤 成輝; 綿貫 徹; 片山 芳則; 青木 勝敏; 佐藤 豊人*; 松尾 元彰*; 折茂 慎一*; 飯塚 理子*

Machida, Akihiko; Saito, Hiroyuki; Hattori, Takanori; Sano, Asami; Endo, Naruki; Watanuki, Tetsu; Katayama, Yoshinori; Aoki, Katsutoshi; Sato, Toyoto*; Matsuo, Motoaki*; Orimo, Shinichi*; Iizuka, Riko*

新規水素化物や空孔-水素クラスター形成の研究には格子間水素の情報が必要である。これまで高温高圧下における結晶構造のその場観察はこれまで放射光X線を利用した実験に限られていたが、X線回折では格子間水素の情報を得ることができない。格子間水素を含めた構造決定には中性子回折実験が必要となる。大強度陽子加速器施設J-PARCの物質・生命科学実験施設に超高圧中性子回折装置PLANETが完成したことによって、高温高圧下の中性子回折実験が可能となった。そこで我々は高温高圧下水素流体中における放射光X線回折その場観察技術を改良した中性子回折実験技術の開発と試作した高圧セルを用いて、鉄の水素化過程における中性子回折実験を実施し、高温高圧下における構造解析を試みた。7.4GPaにおいて475Cまで加熱しながら中性子回折パターンの取得を行った。測定時間は120秒であるが、相の同定や格子定数の変化は観測可能なデータの取得ができることが確認できた。

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