静・動ハイブリッド圧縮法による極限環境生成と惑星・材料科学への展開

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高強度レーザーショックでのみ実現する物質極限環境において、最も単純な"ユゴニオ状態"から外れた極限環境を生成するための静動ハイブリッド圧縮法の開発と原理実証を目指して、研究を行った。ナノ秒のパルスレーザーが誘起する衝撃波は、従来の動的方法に比べて持続時間が短いので、数100ミクロン厚程度の板状のダイヤモンドで挟み込んだDACを使用して再現性良く1GPaの予備圧縮が可能であることを確認した。従来に比べて大開口のセルにおいて静水圧力の増大が見られ、本研究によって、セル構造やアンビル・ガスケット材料選択に対する最適条件に関して重要な指針が得られた。論文を執筆し受理された。りん青銅ガスケットを用いたハイブリッド法によって予備圧縮した水に、高強度レーザー照射による衝撃波を駆動して、速度干渉計と放射輝度温度計によるショック計測を行い、データ取得に成功した。レーザー照射に伴う輻射による先攻加熱を薄い金の吸収層で防ぎ、ダイヤモンドから状態方程式標準物質であるクォーツへの衝撃波の伝搬が確認された。クォーツから水への衝撃波が入射した際の速度変化が、速度干渉計によって明瞭に示され、状態方程式データの取得に成功した。水中での金属性流体転移が観測され、且つ裏面のダイヤモンドで水中に反射ショックが生成していることも確認された。本ハイブリッド法に反射衝撃波のテクニックを組み合わせるために新しい実験デザインを開始した。裏面にGGG結晶を配した効率的なDAC+反射ショックターゲットのデザインを行い、論文を執筆し受理された。GGGを用いて静水圧縮実験を行い、0.1-0.2GPa程度の予備圧縮を確認した。