超高圧超高温相の結晶構造とナノオーダー不整合領域の解明

阐明超高压和超高温相的晶体结构和纳米级失配区域

• 批准号: 20047006
• 负责人: 長谷川 正
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20047006/
• 关键词: 超高圧相; 超高圧合成; レーザー加熱; 結晶構造; ボロン化合物; 炭化物; ダイアモンドアンビルセル; 珪化物; 超高圧; 超高温; 超臨界流体; 金属窒化物; 金属酸化物

ダイアモンド・アンビル・セル(DAC)を用いた超高圧下での様々な無機物質の新物質と新結晶の創製に成功した.アモルファスBを出発物質とし,マルチアンビル装置を用いて正方晶の未知相を発見した.この新しい相のSEM-EDS結果では,極微量の酸素原子のピークが見られ,これらの結果から,極微量の酸素原子によって安定化された正方晶のボロン系新物質が合成されたと考えられる.超高圧高温合成により,3種類のZr-C系の新物質の合成に成功した.1種類は一気圧下でも準安定的に存在するが,他の2種類は高圧下でのみ安定であることがわかった.CrSi_2について,高圧その場X線回折測定の実験結果を基に,Birch-Murnaghanの状態方程式からCrSi_2の体積弾性率を求めた.超硬物質として知られるダイアモンド(体積弾性率443GPa)やSiC(体積弾性率224GPa)には及ばないものの,体積弾性率199(3)GPaが得られた.また,Cr-Si系化合物の合成実験では,単結晶試料が得られ,XRD及び組成分析の結果からCrSi_3というSiに富む新しい化合物の存在の可能性が示唆された.SiO_2, GeO_2, SnO_2についてそれぞれ15.1GPa, 5.2GPa, 5.1GPa以下の圧力範囲で融解実験を行った.GeO_2を出発物質とし,KC10_4を圧力媒体として,5.1GPa・約3,000℃以上で加熱後,常圧回収された試料のX線回折測定を行った結果,Rutile型GeO_2が常圧下で回収できたことがわかった.Rutile型GeO_2中空角柱状結晶が初めて育成されたことがわかる.また,TEM観察により単結晶であることが確認された.さらに,SiO_2, SnO_2の融解実験からも,GeO_2と同様なRutile型中空角柱状結晶が得られた.

A new substance and a new crystal were successfully created under ultra-high pressure. Since the release of the material Aero Fafas B, the unknown phase of the square crystal has been discovered using a Mulcolonville device. The SEM-EDS results of these new phases show that the acid atoms in small amounts are stable and the tetragonal crystals in small amounts are new substances. Three kinds of Zr-C system new materials have been synthesized successfully under ultrahigh pressure and high temperature synthesis. One kind is quasi-stable under one pressure, and the other two kinds are stable under high pressure. CrSi_2 is stable under high pressure. Based on the experimental results of X-ray backscattering measurement under high pressure and high field,Birch-Murnaghan equation of state is obtained. Superhard materials are known to be hard materials (volume resistivity 443GPa) and SiC(volume resistivity 224GPa). In addition, the synthesis of Cr-Si-based compounds has been carried out, and single crystalline samples have been obtained. The results of XRD and composition analysis show that CrSi_3 and Si are rich in new compounds. SiO_2, GeO_2, and SnO_2 are mixed together and can be melted at pressures below 15.1GPa, 5.2GPa, and 5.1GPa. GeO_2 is produced and KC10_4 is produced by pressure media, 5.1GPa·approximately 3, After heating above 000℃, the samples were collected under constant pressure and the results showed that the hollow prismatic crystals of Rutile type GeO_2 were collected under constant pressure. TEM observation of the crystal is confirmed. In addition, SiO_2, SnO_2 and GeO_2 crystals were obtained.

项目成果

LASER-DACを使った高圧高温下での超臨界流体を利用した物質創製

使用 LASER-DAC 在高压和高温下使用超临界流体创建材料

• 发表时间: 2008
• 期刊: 高圧力の科学と技術 18
• 作者: 長谷川正;ら
• 通讯作者: ら

フラックス法を用いた燐化合物の単結晶育成

使用熔剂法生长磷化合物的单晶

• 发表时间: 2008
• 作者: 長谷川正;ら
• 通讯作者: ら

Submicron rectangular hollow tube crystals of rutile-type GeO2

• DOI: 10.1016/j.jcrysgro.2010.02.006
• 发表时间: 2010-05
• 期刊: Journal of Crystal Growth
• 影响因子: 1.8
• 作者: K. Niwa;H. Ikegaya;M. Hasegawa;T. Ohsuna;T. Yagi

A new high-pressure polymorph of Ti2O3 : implication for high-pressure phase transition in sesquioxide

一种新的 Ti2O3 高压多晶型物：对三氧化物高压相变的影响

• 发表时间: 2009
• 期刊: High Pressure Research 29
• 作者: D.Nishio-Hamane;et al.
• 通讯作者: et al.

Synthesis and crystal growth of inorganic materials using supercritical fluid at high pressure and temperature using LASER-DAC

使用 LASER-DAC 在高压和高温下使用超临界流体合成和晶体生长无机材料

• 发表时间: 2009
• 作者: M.Hasegawa;et al.
• 通讯作者: et al.