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

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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。