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論文

Practical effects of pressure-transmitting media on neutron diffraction experiments using Paris-Edinburgh presses

服部 高典; 佐野 亜沙美; 町田 真一*; 大内 啓一*; 吉良 弘*; 阿部 淳*; 舟越 賢一*

High Pressure Research, 40(3), p.325 - 338, 2020/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

パリエジンバラプレスを用いた中性子回折実験における圧力伝達媒体の実際的な影響を調べるために、種々の圧力媒体(Pb, AgCl,常温および高温の4:1メタノールエタノール混合液(ME), N$$_2$$, Ar)を用いてMgOの回折パターンを約20GPaまで測定した。MgO 220回折線の線幅から見積もった試料室内の静水圧性は、Pb, AgCl, Ar,室温ME混合液, N$$_2$$, 高温MEの順に良くなる。これは、これまでのダイヤモンドアンビルセルを用いた結果と異なり、高圧下で固化した後も常温MEはArより高い性能を示す(パリエジンバラプレスで用いられたアンビルの窪みの効果と思われる)。これらの結果とより高い性能が期待されるNeが強い寄生散乱をだしてしまうこととを考えると、約20GPaまでの中性子実験においては、ME混合液(できれば高温が良い)が最良の圧力媒体であり、アルコールと反応する試料には液体Arで代替するのが良いことが明らかとなった。

論文

Developments of nano-polycrystalline diamond anvil cells for neutron diffraction experiments

小松 一生*; Klotz, S.*; 中野 智志*; 町田 真一*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 山下 恵史朗*; 入舩 徹男*

High Pressure Research, 40(1), p.184 - 193, 2020/02

 被引用回数:2 パーセンタイル:14.51(Physics, Multidisciplinary)

ナノ多結晶アンビルを用いた中性子回折実験のための新しい高圧セルを紹介する。このセルのデザインやオフライン圧力発生テスト,ガス圧媒体の装填方法が書かれている。その性能は、氷II相の約82GPaまでの中性子回折パターンによって図示されている。またこのセルを用いた常圧におけるFe$$_{3}$$O$$_{4}$$の単結晶中性子回折実験のテストを紹介し、現在の限界と将来の開発を示す。

論文

Development of a technique for high pressure neutron diffraction at 40 GPa with a Paris-Edinburgh press

服部 高典; 佐野 亜沙美; 町田 真一*; 阿部 淳*; 舟越 賢一*; 有馬 寛*; 岡崎 伸生*

High Pressure Research, 39(3), p.417 - 425, 2019/06

 被引用回数:6 パーセンタイル:16.18(Physics, Multidisciplinary)

パリエジンバラプレスを用いた40GPaでの高圧中性子回折実験の手法の開発をJ-PARCのPLANETビームラインにおいて行った。実験可能圧力限界を拡大するために、焼結ダイヤモンドアンビルの上部にある試料装填のためのくぼみの直径を4.0mmから1.0mmに順に小さくしていった。その結果、最大発生圧力は上昇し、最終的に40GPaに到達した。この技術を、回折に寄与する試料領域を制限できる光学系と組み合わせることによって、そのような高い圧力で、広いdレンジを用いた構造解析を行うのに十分な回折パターンを取得できるようになった。

論文

Energy-dispersive X-ray diffraction study of liquid gallium under high pressure at elevated temperatures

Yagafarov, O.; 片山 芳則; Brazhkin, V. V.*; Lyapin, A. G.*; 齋藤 寛之

High Pressure Research, 33(1), p.191 - 195, 2013/01

 被引用回数:5 パーセンタイル:55.5(Physics, Multidisciplinary)

The structure of liquid gallium has been studied along the melting curve from 0.64 GPa to 5.6 GPa by the energy dispersive X-ray diffraction technique, followed by modeling of the experimental data by the reverse Monte-Carlo (RMC) method. Analysis of the structure factor $$S(Q)$$ and the radial distribution function $$g(r)$$ shows that anisotropic local structure of liquid Ga deviates from that of a simple hard-sphere-like liquid metal structure. Its contraction is non-uniform, and the local structure changes with increasing pressure. Analysis of the radial distribution function $$g(r)$$ by a distorted-crystalline model shows that at lower pressures liquid consists of two species similar to the solid Ga I and Ga II structures. The fraction of Ga I-like part is about $$0.2pm0.05$$ at 0.64 GPa, and it gradually decreases under pressure to zero at approximately $$7.5pm0.5$$ GPa.

論文

High pressure and high temperature generation using small-sized cubic-type multi-anvil apparatus

齋藤 寛之; 阿部 淳

High Pressure Research, 31(3), p.407 - 412, 2011/09

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

High pressure and high temperature conditions of 4 GPa and 500 $$^{circ}$$C were generated using a small-sized cubic-type multi-anvil apparatus, which was originally developed for high-pressure and low-temperature experiments. The drop in pressure was negligible as the temperature was increased from room temperature to 300 $$^{circ}$$C at 4.5 GPa under the condition when the press was clamped. Two-dimensional X-ray diffraction images were successfully obtained from a pure aluminum specimen at 4 GPa and 500 $$^{circ}$$C in the angle dispersive mode.

論文

Thermodynamic study on non-centrosymmetric superconductor UIr by ac calorimetry under high pressure

立岩 尚之; 芳賀 芳範; 松田 達磨; 山本 悦嗣; 池田 修悟; 大貫 惇睦*

High Pressure Research, 26(4), p.471 - 474, 2006/12

 被引用回数:0 パーセンタイル:100(Physics, Multidisciplinary)

結晶に反転対称性のない重い電子系超伝導物質CePt$$_3$$SiとUIrについて行った高圧下比熱測定による研究結果について報告する。CePt$$_3$$Siでは反強磁性秩序状態の臨界圧力$$P_{rm AF}$$が0.6GPa程度であることが明らかとなった。一方超伝導相は常圧から1.5GPaまでの幅広い圧力範囲に存在し、新奇な超伝導を反映した大変特徴のある圧力相図が明らかにされた。UIrは常圧でキュリー温度$$T_{rm C1}$$=46Kの強磁性物質である。高圧下比熱測定により$$T_{rm C1}$$の圧力依存性を調べた。その結果は過去の電気抵抗・交流磁化率測定によるものと一致した。

論文

Electrical and structural properties of YH$$_{x}$$(${it x}$ $$sim$$3) under high pressure

松岡 岳洋*; 北山 貴靖*; 清水 克哉*; 中本 有紀*; 加賀山 朋子*; 青木 勝敏; 大石 泰生*; 竹村 謙一*

High Pressure Research, 26(4), p.391 - 394, 2006/12

 被引用回数:1 パーセンタイル:88.18(Physics, Multidisciplinary)

イットリウム水素化物YH$$_{x}$$の電気的,構造的性質を電気抵抗,X線回折によって86GPaまで観測した。電気抵抗は10GPaまで増加し、そこでhcp-fcc構造転移を反映して極大値をとる。fcc相では電気抵抗は加圧によって著しく減少するが依然として金属イットリウムよりも4桁大きい。23GPaでの絶縁体から金属への転移は確認できなかった。40$$sim$$60GPaで電気抵抗はfcc構造を保ったまま再度極大を示すことが観測された。

論文

Anharmonicity of platinum under HP and HT

奥部 真樹*; 吉朝 朗*; 大高 理*; 片山 芳則

High Pressure Research, 23(3), p.247 - 251, 2003/09

 被引用回数:4 パーセンタイル:64.44(Physics, Multidisciplinary)

白金の非調和熱振動に対する圧力の効果を調べるため、白金のK吸収端及びL$$_{3}$$吸収短広域X線吸収微細構造(EXAFS)スペクトルを6GPaまでの圧力、300Kから800Kまでの温度範囲で測定した。実験には、大容量プレスと放射光が用いられた。われわれは、非調和原子間ポテンシャルをキュムラント展開法によって調べた。EXAFSデバイ-ワラー因子の値、$$sigma$$2及び$$sigma$$3は圧力の増加とともに小さくなった。非調和有効対ポテンシャル$$V(u)=(1/2!)au^{2}+(1/3!)bu^{3}$$を評価したところ、0.1MPa及び6GPaの係数$$a$$の値として、それぞれ4.8及び5.0eV/$AA $^{2}$$が得られた。非調和ポテンシャルパラメーター$$b$$は圧力の増加とともに減少した。

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:22 パーセンタイル:27.33(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

High-pressure phase relationships for FeS

浦川 啓*; 長谷川 正幸*; 山川 純次*; 舟越 賢一*; 内海 渉

High Pressure Research, 22(2), p.491 - 494, 2002/01

 被引用回数:3 パーセンタイル:69.83(Physics, Multidisciplinary)

16-20GPa, 300-1350Kの圧力温度範囲における硫化鉄の相関係を放射光ビームライン設置の大容量高温高圧発生装置を用いたその場X線回折実験により決定した。Feiらによる予想とは異なり、NiAs構造の硫化鉄が少なくとも18GPaまでその安定領域を持つことがわかった。NiAs相と六方晶相の相境界が直線的であると仮定すると、この2相と液相との3重点は、39.5GPa, 2300K付近であると予想される。

論文

Pressure-induced structure change of molten KCl

浦川 啓*; 井川 直樹; 梅咲 則正*; 五十嵐 一男*; 下村 理*; 大野 英雄

High Pressure Research, 14(4-6), p.375 - 382, 1996/12

 被引用回数:6 パーセンタイル:45.77(Physics, Multidisciplinary)

高温高圧下において熔融KClのX線回折実験を放射光を用いて行った。実験は白色光を用いてエネルギー分散法で行い、4GPaまでの圧力で、融体のX線回折パターンを得た。解析の結果、液体の構造因子S(Q)は4GPaまででは大きな変化を示さないが、S(Q)の第1ピークの強度が圧力と共に大きくなることがわかった。このことから、溶融KCl中では固相で起きるような一次の相転移は生じていないが、局所構造が徐々に変化していると考えられる。また分子動力学法によるシミュレーションの結果とくらべると、S(Q)の圧力による変化は、熔融KCl中の最近接イオンの配位数の連続増加によって説明できることがわかった。

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