高圧中性子非弾性散乱による金属水素化物中の水素の振動励起の圧力変化

服部 高典; 中村 充孝; 飯田 一樹*; 町田 晃彦*; 佐野 亜沙美; 町田 真一*; 有馬 寛*; 大下 英敏*; 本田 孝志*; 池田 一貴*; et al.

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近年、超高圧下において超伝導転移温度が室温付近となるsuperhydridesが発見され、金属水素化物の高圧状態はその注目を集めている。水素の振動状態は高いの理解やより高いを持つ物質を探査する上でも重要である。非干渉性非弾性中性子散乱(IINS)は、水素の振動励起を広い波数およびエネルギー空間にわたって敏感に調べることができるため有力な手段となる。そのため、これまでいろいろな金属水素化物の振動励起が調べられ、振動状態の格子サイズ,占有サイト依存性が調べられてきたが、元素によって格子の大きさや電子状態が異なるため、その統一的理解はいまだ進んでいない。一方、圧力は、構成元素を変えずにかつ格子の大きさを連続的に変えることができるため、その本質をよりクリーンに調べることができる。今回、高圧下IINSのための装置開発を行い、これまで約7倍の圧力となる21GPaまでのZrH, TiHの水素の振動励起の観測に成功した。本講演では、IINSの原理,装置開発,実験,得られた結果に関して紹介する。