Study on high-pressure states of hydride using high power laser

高功率激光研究氢化物高压态

• 批准号: 20H00139
• 负责人: 尾崎 典雅
• 金额: $ 28.62万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00139/
• 关键词: 水素化物; 衝撃圧縮; 高強度レーザー; 超高圧; 高温超伝導

ハイパワーレーザーショック圧縮実験によって、第一原理分子動力学計算でのみ可視化されてきたような超高圧下の水素化物の姿と振る舞いを明らかにすることを目標に実験的研究を行った。既に超高温超伝導が実証されている硫化水素だけでなく、超高圧下で構造変化が期待される水素リッチなアンモニアボランについて研究を進めた。当該年度では、それぞれにおいて100万気圧領域までの衝撃超高圧データを蓄積し、データ解析を行った。これまで独自に確立してきた速度干渉計/放射輝度温度計に加えて、分光スペクトル計測を組み合わせた実験セットアップを構築し、多角的な観察結果を得た。サファイアをダイナミックアンビルに用いた反射衝撃圧縮状態を実現し、低エントロピー条件でのデータを取得することができた。極限環境下での水素化物における化学反応を可視化するため、X線自由電子レーザーを用いた超高速X線回折実験に関する検討を開始し、実際に実験を行うことができた。有効データ取得可能なターゲットアセンブリと実験配置を確立し、100万気圧までの条件を実現するためのレーザー照射条件も明らかにした。アンモニアボランを水素供給材に用いた金属水素化物合成実験についても検討を開始した。アンモニアボラン-ランタン接触界面を観察し、ランタン水素化物が増大する様子を初めて観察した。

ハ イ パ ワ ー レ ー ザ ー シ ョ ッ ク 圧 shrinkage be 験 に よ っ て, first principle molecular dynamics calculation で の み visualization さ れ て き た よ う な ultra-high 圧 の water element compound vibration の appearance と る dance い を Ming ら か に す る こ と を target に be 験 research line を っ た. Both に ultra high temperature super 伝 guide が card be さ れ て い る sulfide water element だ け で な く, で structural variations under ultra-high 圧 が expect さ れ る water element リ ッ チ な ア ン モ ニ ア ボ ラ ン に つ い を て research into め た. When the annual で は, そ れ ぞ れ に お い て 1 million 気 圧 field ま で の blunt shock ultra-high 圧 デ ー タ を accumulation し, デ ー タ parsing line を っ た. こ れ ま で に alone establish し て き た speed dry involved meter/radiation luminance thermometer に え て, spectral ス ペ ク ト ル measuring を group み close わ せ た be 験 セ ッ ト ア ッ プ を build し, polygonal な た を 観 examine results. サ フ ァ イ ア を ダ イ ナ ミ ッ ク ア ン ビ ル に with い た reflected shock shock 圧 shrinkage state を be し now, low エ ン ト ロ ピ ー conditions で の デ ー タ を obtain す る こ と が で き た. Extreme environment で の water element compound に お け る chemical anti 応 を visualization す る た め, X-ray free electrons レ ー ザ ー を with い た ultra-high-speed X-ray inflexion be 験 に masato す る beg を 検 began し, be interstate に be 験 を line う こ と が で き た. Have sharper デ ー タ made possible な タ ー ゲ ッ ト ア セ ン ブ リ と be 験 configuration を establish し, 1 million 気 圧 ま で を の conditions be presently す る た め の レ ー ザ ー exposure condition も Ming ら か に し た. ア ン モ ニ ア ボ ラ ン を に water element supply material with い た water element compound metal be 験 に つ い て も を 検 please start し た. ア ン モ ニ ア ボ ラ ン - ラ ン タ ン contact interface を 観 し, ラ ン タ ン water element compound が raised large す る others in early child を め て 観 examine し た.

项目成果

Temporal evolution of pressure profiles for laser-induced cavitation bubble on the metal surface

金属表面激光诱导空化气泡压力分布的时间演化

• DOI: 10.1063/5.0131356
• 发表时间: 2023
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: Hironaka Y.;Shigemori K.;Ozaki N.;Kurita T.;Kodama R.
• 通讯作者: Kodama R.

Advanced x-ray imaging diagnostics for pump-probe experiment,

用于泵浦探针实验的先进 X 射线成像诊断，

• 发表时间: 2021
• 作者: T. Pikuz;G. Rigon;B. Albertazzi;P. Mabey;M. Thibault;T. Vinci;Y. Benkadoum;M. Manuel;K. Katagiri;E. Falize;Y. Inubushi;K. Miyanishi;T. Yabuuchi;T. Togashi;K. Sueda;Y. Umeda;V. Bouffetier;A. Casner;O. Poujade;S. Makarov;S. Pikuz;A. Pir
• 通讯作者: A. Pir

XFEL を用いた窒化ホウ素の構造変化シーケンス観察

使用 XFEL 观察氮化硼的结构变化序列

• 发表时间: 2023
• 作者: Fujimori Shin-ichi;Kawasaki Ikuto;Takeda Yukiharu;Yamagami Hiroshi;Nakamura Ai;Homma Yoshiya;Aoki Dai;Yoshinobu Kuramashi;横山将志;"尾崎 典雅,野中敬太，中村浩隆，弘中陽一郎，兒玉了祐，高木壮大， 宮西宏併，末田敬一，矢橋牧名，籔内俊毅"
• 通讯作者: "尾崎 典雅,野中敬太，中村浩隆，弘中陽一郎，兒玉了祐，高木壮大， 宮西宏併，末田敬一，矢橋牧名，籔内俊毅"

パワーレーザーと X 線自由電子レーザーを用いた衝撃超高圧実験

功率激光和X射线自由电子激光冲击超高压实验

• 发表时间: 2022
• 作者: Meng Qi;Hiyama Emiko;Hosaka Atsushi;Oka Makoto;Gubler Philipp;Can Kadir Utku;Takahashi Toru T.;Zong Hongshi;尾崎 典雅
• 通讯作者: 尾崎 典雅

Exploring the late evolution of a Rayleigh-Taylor unstable system an experimental insight on turbulence

探索瑞利-泰勒不稳定系统的后期演化——对湍流的实验洞察

• 发表时间: 2021
• 作者: G. Rigon;B. Albertazzi;T. Pikuz;P. Mabey;V.Bouffetier;N. Ozaki;T. Vinci;E.Fallize;Y. Inubushi;N. Kamimura;K. Katagiri;S. Makarov;M. Manuel;K. Miyanishi;S. Pikuz;O.r Poujade;K.Sueda;T. Togashi;Y. Umeda;M. Yabashi;T.Yabuuchi;G. Gregori;R. Kodama;A. Casner;M
• 通讯作者: M