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論文

New antiferromagnetic order with pressure-induced superconductivity in EuFe$$_2$$As$$_2$$

池田 修悟*; 土屋 優*; Zhang, X.-W.*; 岸本 俊二*; 亀卦川 卓美*; 依田 芳卓*; 中村 博樹; 町田 昌彦; Glasbrenner, J.*; 小林 寿夫*

Physical Review B, 98(10), p.100502_1 - 100502_6, 2018/09

 パーセンタイル:100(Materials Science, Multidisciplinary)

新規超伝導物質の発現機構を解明するためには磁性と超伝導性の関係を理解することが重要である。我々は鉄ヒ素超伝導体の一つであるEuFe$$_2$$As$$_2$$に対して$$^{57}$$Fe核共鳴前方散乱(NFS)を用い、2.4から3.0GPaの圧力範囲で、Fe副格子での反強磁性と超伝導の共存を発見した。Fe副格子の磁性状態は2.7GPaでストライプ型反強磁性から超伝導を伴う新しい反強磁性秩序へと変化した。超伝導転移温度以下で、超伝導とともに新しい反強磁性が発展しているのが、NFSの温度依存性から明らかになった。この2種類の秩序の非自明な相関は鉄系超伝導体における磁性と超伝導の新しく興味深い関係性を証明するものである。

論文

Synthesis, direct formation under high pressure, structure, and electronic properties of LiNbO$$_{3}$$-type oxide PbZnO$$_{3}$$

森 大輔*; 田中 樹恵*; 齋藤 寛之; 亀卦川 卓美*; 稲熊 宜之*

Inorganic Chemistry, 54(23), p.11405 - 11410, 2015/12

 被引用回数:9 パーセンタイル:33.96(Chemistry, Inorganic & Nuclear)

A novel LiNbO$$_{3}$$-type (LN-type) lead zinc oxide, PbZnO$$_{3}$$, was successfully synthesized under high pressure and temperature. Rietveld structure refinement using synchrotron powder X-ray diffraction (XRD) data demonstrated that LN-type PbZnO$$_{3}$$ crystallized into a trigonal structure with a polar space group ($$R3c$$).

論文

Compression behaviors of distorted rutile-type hydrous phases, MOOH (M = Ga, In, Cr) and CrOOD

佐野 亜沙美; 八木 健彦*; 岡田 卓*; 後藤 弘匡*; 亀掛川 卓美*

Physics and Chemistry of Minerals, 39(5), p.375 - 383, 2012/05

 被引用回数:12 パーセンタイル:42.96(Materials Science, Multidisciplinary)

歪んだルチル型構造をとる含水相$$beta$$-GaOOH, InOOH, $$beta$$-CrOOH, $$beta$$-CrOODについて高圧下におけるX線回折実験を行った。$$beta$$-GaOOH, InOOHでは15GPa, $$beta$$-CrOODでは4GPaで高圧下で軸比の圧力応答に変化が見られ、水素結合のあるa軸及びb軸が圧縮されにくくなることが明らかになった。圧縮挙動の変化が起きる圧力は、水素結合を含む酸素-酸素間距離が長いほど、高圧になる傾向が見られた。一方で常圧下において非常に強い水素結合を持つ$$beta$$-CrOOHではそのような変化は見られなかった。これらの挙動は以前$$delta$$-AlOOH(D)で報告された、水素結合の対称化に伴う圧縮挙動の変化に対応していると考えられる。

論文

Pressure-induced structural changes in liquid III-V compounds

服部 高典; 多賀 尚仁*; 高杉 幸伸*; 木下 智裕*; 鳴島 崇*; 辻 和彦*; 亀卦川 卓美*

Photon Factory Activity Report 2005, Part A, p.42 - 43, 2006/11

放射光を用いたX線回折実験によって、液体III-V化合物の構造の圧力変化を約20万気圧まで系統的に調べた。得られた構造因子,二体分布関数から、高圧下における液体の構造は2つの局所構造(ベータスズ的構造とbcc的構造)によって記述でき、それらの割合が圧力とともに連続的に変化することがわかった。また、III-V化合物は、融解とともに金属的な伝導性を示すが、それにもかかわらず液体中においても広い圧力領域にわたって、共有結合的な構造を保持していることが明らかとなった。

論文

${it In situ}$ X-ray diffraction of graphite-diamond transformation using various catalysts under high pressures and high temperatures

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

Journal of Physics; Condensed Matter, 16(14), p.S1017 - S1026, 2004/04

 被引用回数:11 パーセンタイル:46.58(Physics, Condensed Matter)

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, 1400-1835$$^{circ}$$C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。

論文

中性子実験用高圧装置

大高 理*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*

未来を拓く高圧力科学技術セミナーシリーズ,27, p.52 - 62, 2003/07

高圧中性子線ビームラインに導入する高温高圧発生装置について検討する。中性子線回折はX線回折に比べて、ずっと大きな試料体積を必要とし、測定にも時間がかかり、検出器も遮蔽も大型である。これを高圧下で行うにはさらに回折のジオメトリーが厳しく制限される点などが加わり、実験上多くの困難が予想される。J-PARC建設を見越して、日本オリジナルの高圧装置の建設が期待される。現状の中性子実験の高圧装置を概観し、将来の装置はいかにあるべきかについて考える。

論文

Phase relation and EOS of ZrO$$_{2}$$ and HfO$$_{2}$$ under high-temperature and high-pressure

大高 理*; 福井 宏之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 亀卦川 卓美*

High Pressure Research, 22(1), p.221 - 226, 2002/01

 被引用回数:21 パーセンタイル:27.15(Physics, Multidisciplinary)

高温高圧下での酸化ジルコニウムと酸化ハフニウムの相関係と状態方程式を放射光設置のマルチアンビル装置を用いたX線回折実験により決定した。酸化ジルコニウムは、3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造が、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600 $$^{circ}C$$以下では斜方晶相へ、600 $$^{circ}C$$以上では、菱面体相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl$$_{2}$$型の別の斜方晶相へ転移し、この相は、24GPa ,1800$$^{circ}C$$まで安定である。一方酸化ハフニウムは、斜方晶相が4GPaから14.5GPa,1250-1400$$^{circ}C$$以下では安定であり、これ以上の温度では正方晶相へ転移する。14.5GPa以上ではコチュナイトタイプの別の斜方晶相へと転移する。

論文

Mechanisms and kinetics of the post-spinel transformation in Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$

久保 友明*; 大谷 栄治*; 加藤 工*; 浦川 啓*; 鈴木 昭夫*; 神部 祐一*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*; 藤野 清志*

Physics of the Earth and Planetary Interiors, 129(1-2), p.153 - 171, 2002/01

 被引用回数:45 パーセンタイル:28.79

放射光を用いたX線回折の手段により、Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$のポストスピネル転移の研究を行った。Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$スピネル相がペロフスカイトへ転移する前に、SiO$$_{2}$$スティショバイト相あるいはイルメナイトが中間層として出現することを見出し、ポストスピネル相転移直後の粒径は過圧力によって大きく変化することがわかった。得られた実験データをアブラミの式により解析しメカニズムを考察した。

論文

Phase relations and equations of state of ZrO$$_{2}$$ under high pressure and high perature

大高 理*; 福井 宏之*; 国定 泰一*; 藤沢 友之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 亀卦川 卓美*

Physical Review B, 63(17), p.174108_1 - 174108_8, 2001/05

 被引用回数:76 パーセンタイル:5.44(Materials Science, Multidisciplinary)

高温高圧下におけるZrO$$_{2}$$の相関係と体積変化をマルチアンビルと放射光を用いたその場X線観察によって研究した。3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造は、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600$$^{circ}C$$以下ではOrthorhombic相へ、600$$^{circ}C$$以上では、tetragonal 相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl2型の別のOrghorombic 相へ転移し、この相は、24GPa,1800$$^{circ}C$$まで安定である。

論文

Laser heated diamond anvil apparatus at the Photon Factory and SPring-8; Problems and improvements

八木 健彦*; 近藤 忠*; 綿貫 徹; 下村 理; 亀卦川 卓美*

Review of Scientific Instruments, 72(2), p.1293 - 1297, 2001/02

 被引用回数:25 パーセンタイル:20.56(Instruments & Instrumentation)

高温高圧下その場観察型X線回折計システムの立上げをPhoton FacotryとSPring-8の2つの放射光ビームラインにおいて行った。加熱方式は何れもダイアモンドアンビルセル内の試料に直接レーザーを照射して加熱する方式であり、レーザーにはYAGレーザー或いはCO$$_{2}$$レーザーを用いた。また、両システムとも、検出器にイメージングプレートを用いた角度分散型粉末回折実験用に構築している。本システムを用いて、種々のレーザー加熱実験をしたところ、以下のことが確認できた。タイプIIのダイアモンドアンビルを用いると、アンビルに変形が生じること。CO$$_{2}$$レーザーを用いた場合はYAGレーザーを用いた場合に比べて加熱を安定かつ一様に行うことができること。しかし、YAGレーザーを用いた場合の方がより高温高圧条件を達成できること、などである。

論文

Crystal structure of NiO under high pressure

江藤 徹二郎*; 遠藤 将一*; 今井 基晴*; 片山 芳則; 亀掛川 卓美*

Physical Review B, 61(22), p.14984 - 14988, 2000/06

 被引用回数:38 パーセンタイル:14.61(Materials Science, Multidisciplinary)

放射光,イメージングプレートとダイヤモンドアンビルセルを用いた角度分散X線回折その場観察によって、B1構造から菱面体晶系に歪んだNiOの格子定数に対する圧力効果を調べた。六方晶系格子で表した格子定数$$a$$$$b$$は圧力の増加と伴に単調に減少した。軸比$$c/a$$も加圧によって単調に減少しており、これは、菱面体[111]方向の歪みが増加することを示している。最近の理論計算によって示唆されていた60GPa以上での$$c/a$$の大きな変化は観測されなかった。

論文

Phase relations of Ca(OH)$$_{2}$$ under high-temperature and high-pressure conditions

福井 宏之*; 大高 理*; 桂 智男*; 永井 隆哉*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*

Science and Technology of High Pressure, p.554 - 557, 2000/00

高圧下での示差熱解析並びに放射光X線その場観察により、水酸化カルシウムの8GPaまでの融点の圧力変化を測定した。融点は、圧力増加に伴って下降し、6GPaでは、約600$$^{circ}$$Cになった。さらに圧力を増加させると、融点は上昇に転じ、固相にこのあたりの相転移があることを示唆され、実際にX線観察によりBaddeleyite構造の新高圧相が発見された。

論文

Crystal structure of NiO under high pressure

江藤 徹二郎*; 遠藤 将一*; 今井 基晴*; 片山 芳則; 亀掛川 卓美*

Science and Technology of High Pressure (Proceedings of AIRAPT-17), p.487 - 490, 2000/00

放射光とイメージングプレートを用いた角度分散X線回折その場観察によって、B1構造から菱面体晶系に歪んだNiOの格子定数に対する圧力効果を調べ、最近の局所スピン密度近似を使った密度汎関数による理論計算と比較した。六方晶系格子で表した格子定数$$a$$$$b$$は圧力の増加とともに単調に減少した。軸比$$c/a$$も加圧によって単調に減少しており、これは、菱面体歪みが強くなることを示している。理論計算によって示唆されていた60GPa以上での$$c/a$$の大きな変化は観測されなかった。

論文

X ray diffraction measurements in a double-stage multianvil apparatus using ADC anvils

入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 西山 宣正*; 井上 徹*; 船守 展正*; 内田 雄幸*; 八木 健彦*; 内海 渉; 宮島 延吉*; 藤野 清志*; et al.

Geophysical Monograph 101 (Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature), p.1 - 8, 1998/00

従来のWCアンビルに代わる材料として焼結ダイヤモンドが注目されている。シリコン系のバインダーを用いたADC焼結ダイヤモンドは、X線吸収が少ないため、放射光実験に適していると考えられる。本ADCアンビルを用いて、2段式マルチアンビル装置での加圧実験を行い、放射光と組み合わせての能力を試験した。

論文

Density measurements of liquid under high pressure and high temperature

片山 芳則; 辻 和彦*; 下村 理; 亀掛川 卓美*; M.Mezouar*; D.Martinez-Garcia*; J.M.Besson*; D.Haeusermann*; M.Hanfland*

Journal of Synchrotron Radiation, 5(Part3), p.1023 - 1025, 1998/00

放射光を用いたX線吸収法による高温高圧下での新しい密度測定法を開発した。この方法をパリ-エディンバラ型大容量プレスに適用し、それをESRFの高強度かつ高エネルギーのX線と組合せて実験を行った。高圧下での試料の変形の効果を除くため、ルビー製の円筒容器を試料容器として用いた。密度は透過X線の試料位置依存性(吸収プロファイル)を測定することによって求められた。結晶及び液体Biの密度を、この方法を用いることによって1GPa、750Kまで測定することに成功した。測定点のばらつきは過去の高エネルギー物理学研究所、放射光実験施設での実験に比較して小さかった。これはESRFでX線の強度が強いこと、プレス位置の精度が高いことによると考えられる。

論文

In-situ X-ray observation of phase transformation of rhombohedral boron nitride under static high pressure and high temperature

谷口 尚*; 佐藤 正俊*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*; 下村 理

Diamond and Related Materials, 6(12), p.1806 - 1815, 1997/12

 被引用回数:15 パーセンタイル:31.13

菱面体構造窒化硼素の高温高圧下相転移をその場X線観察の手法により9GPa,1600$$^{circ}C$$までの領域で調べた。1GPa以下の圧力で、積層シークエンスの変化が観測され、室温下6GPaでウルツ構造への相転移が起こった。さらに8GPa,1400$$^{circ}C$$で立方晶への転移が確認され、これは1気圧に凍結可能であった。

論文

Effect of nonhydrostaticity on the pressure induced phase transformation of rhombohedral boron nitride

谷口 尚*; 佐藤 正*; 内海 渉; 亀卦川 卓美*; 下村 理

Applied Physics Letters, 70(18), p.2392 - 2394, 1997/05

 被引用回数:20 パーセンタイル:27.43(Physics, Applied)

菱面体構造の窒化硼素の室温下における圧力誘起構造相転移を10GPaまでの高圧領域で、その場X線観察の手法により調べた。液圧セルの実験においては相転移は見られなかったのに対し、固体圧力媒体中での実験では、1GPa以下で積層シークエンスの乱れをともなう構造転移が起き、さらに6GPaで、ウルツ構造に転移することが観測された。この事実は、この転移が、非静水圧性の影響を大きくうけるということを意味している。

論文

Angle-dispersive diffraction measurement system for high-pressure experiments using a multichannel collimator

矢尾板 憲一*; 片山 芳則; 辻 和彦*; 亀掛川 卓美*; 下村 理

Review of Scientific Instruments, 68(5), p.2106 - 2110, 1997/05

 被引用回数:29 パーセンタイル:13.4(Instruments & Instrumentation)

マルチチャンネルコリメーターと呼ばれる光学装置が、マルチアンビルプレス(MAP)と放射光を利用した角度分散回折を迅速に行うために開発された。MCCはいくつものコリメーターが放射状に並んだものである。この装置は、サンプルを取り巻く物質からの回折を除去するので、MAPとイメージングプレートを使った実験で、サンプルからの良質な回折を得ることができる。われわれはMMCシステムを高エネルギー物理学研究所,フォトンファクトリーのMAX90と名付けられたMAPにとりつけた。MCCの性能は満足すべきものと評価された。このシステムを用いて、液体ナトリウムと液体ガリウムの回折を4.8GPaで測定することに成功した。

口頭

Change in compression in M$$^{3+}$$OOH oxyhydroxide and implication for hydrogen bond symmetrization

佐野 亜沙美; 八木 健彦*; 岡田 卓*; 後藤 弘匡*; 鍵 裕之*; 永井 隆哉*; 亀卦川 卓美*

no journal, , 

InOOH-type M$$^{3+}$$OOH with distorted rutile structure is one of the densest polymorph among oxyhydroxide, and has a strong hydrogen bond. Previous X-ray diffraction study on aluminum oxyhydroxide, $$delta$$-AlOOH(D), reported the change in axial compressibility and axial ratio at high pressure. This change has been attributed to the transition from the structure with asymmetric hydrogen bond (spacegroup P2$$_{1}$$nm) to disordered or symmetric hydrogen bond (Pnnm), that is previously predicted by theoretical and neutron studies. To investigate the detail of the change in compression mechanism in InOOH-type M$$^{3+}$$OOH, we conducted compression experiments on InOOH-type GaOOH (P2$$_{1}$$nm) and CrOOH (guyanaite; Pnnm). In GaOOH, similar behavior to $$delta$$-AlOOH was obtained: b/c decreases rapidly as pressure increases to 10 GPa, but it increases at the pressure range from about 10 to 30 GPa. On the other hand, b/c of CrOOH simply increases to 31 GPa.

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