NMR用超高圧DAC装置の開発と圧力誘起分子性金属状態の研究

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DAC-NMRの予備実験として、極微小NMR用受信コイル(外径300μm、高さ250μm、線径25μm)を作製し、非金属ガスケヅトの圧力空間内にコイルをセットして、常圧下で信号観測を試みた。試料には、NMR信号強度の大きな遷移金属化合物LiV_2O_4、有機化合物NDMAPなどを用いた。現在までに、強磁場下でNDMAPの水素(H)の信号観測に成功している。また、10GPa以上の圧力発生のためにはコイルをさらに小さくする必要があり、線径15μmの極微細銅線作製を入手して種々のNMRコイルを作製して予備実験を重ねている。線径が細いため加圧時の断線が頻発しており、試料空間内のコイルからいかにリード線を取り出すかが課題となっている。水素以外の種々の核に応用可能かどうかについても検証する必要があり、より広範囲の周波数、種々の試料でのNMR実験を行いたいと考えている。DAC-NMRの別のアプローチとして非金属ガスケット外にコイルを置く方式も検討中である。100GPa領域を念頭におく場合には、前段の方式では圧力発生に限界があるためである。問題は,試料充填率の著しい低下による、信号強度の著しい減少が予想される点にある。観測対象は限定されるが、この方式は将来のメガバール領域のNMR実験に道を開くものと考えている。