顕微ブリユアン分光法の開発による高温高圧下における鉱物の音速測定

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1 実験技術開発に関する成果(1)希ガス固体発生装置を作成し、光散乱用ダイアモンドアンビルセルの圧力媒体として希ガス固体を室温で封入する方法を確立した。これにより圧力150Kbar以上でも、静水圧状態で加圧可能になった。(2)鉱物結晶には着色したものや不透明結晶が多いことに鑑みて、不透明結晶の代表である黒リンの薄片について、顕微ブリユアン分光法を適用し、不透明結晶でも極端に薄くすれば、ブリユアン散乱スペクトルの測定が可能であることを実験的に確かめた。2 音速測定等に関する成果(1)SrTi【O_3】の音速の圧力依存性を約90Kbarまで測定し、全ての弾性定数の圧力依存性、ならびに密度の圧力依存性を決定した。また65Kbarで起る相転移が立方晶から正方晶へのブリュアンゾーン端で起る構造相転移であることを明らかにした。この結果を他のデータと比較して、温度圧力相図を作成した。SrTi【O_3】は相転移近傍で弾性的等方体になるが、これが相転移と直接関係していないことを示した。(2)BaTi【O_3】の音速の圧力依存性を約80Kbarまで測定した。相転移は圧力23Kbarで起り、立方晶へ変る。立方晶における密度変化ならびに全ての弾性定数の圧力依存性を決定した。また相転移近傍では、分極ゆらぎとの結合によって起る音速異常が観測され、その振舞いは温度変化によるものとよく一致していることを見出した。相転移近傍を除くと、BaTi【O_3】の弾性定数の圧力変化はSrTi【O_3】によく似ている。詳細は現在解析中である。3 今後の展開希ガス固体を圧力媒体として、高温高圧同時発生技術の確立につとめる。