NMRの圧力限界更新

NMR 压力限制更新

• 批准号: 20654050
• 负责人: 奥地 拓生
• 金额: $ 2.11万
• 依托单位: Okayama University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 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/grant/KAKENHI-PROJECT-20654050/
• 关键词: NMR; 超高圧; 水素; 含水鉱物; 核磁気共鳴分光; 超高圧力; ブルーサイト

我々は超高圧その場での1H(水素)の高分解能NMR測定の圧力記録を更新しつづけている。これまでの実績よりも,さらに高圧力でのNMR測定を実現することで,地球惑星物質中の水素のダイナミクスに関する現象を新たに発見することが本研究の目的である。そこで圧力5GPa以上において,信号強度の減少や,穿孔したダイヤモンドアンビルの強度の減少を補う新しい測定技術の開発を試みた。そのテストケースとして地球内部における代表的な含水鉱物の一つである、ブルーサイト・Mg(OH)2の1Hの高圧その場NMR測定を実現した。MS(OH)2は水素結合の状態変化が起こる圧力が比較的低いことが予測されており、また含水鉱物の中では水素濃度が最も高い。このような測定上の利点があるので、比較的容易にNMR分光が実現されると考え、含水鉱物としては最初の試料として挑戦した。これまでに取得に成功した、その粉末多結晶試料の6GPaまでのstatic 1H-NMRスペクトルでは、主ピークの半値幅が常圧よりもわずかに増加した。理論計算によると、Mg(OH)2の水素配置は、圧力と共に(1) nearly ordered、(2) dynamic disorder、(3) static disorderの順に変化する。このうち(2)の段階での水素の移動開始に伴う線幅の減少の観測を試みたが、測定圧力がまだ相転移には不十分であることがわかった。圧力により水素の移動が誘起されるこのような現象は、含水鉱物の構造相転移と水素輸送の理解にとって本質的である。

We are updating the pressure records of 1H(water) high decomposition energy NMR measurements in ultra-high pressure fields. This paper aims at the discovery of a new phenomenon related to the presence of water in earth-related substances by NMR measurements at high pressures. When the pressure is above 5 GPa, the signal intensity is reduced, and the strength of the perforation is reduced. The development of new measurement techniques is being tested. High pressure field NMR measurements of Mg(OH)2, which are representative of the Earth's interior, have been carried out. MS(OH)2: The state of binding of water element changes from the beginning to the lower of the pressure comparison, from the middle of the prediction to the highest of the concentration of water element in the medium of the water-containing substance. This is an easy way to determine the best quality of the sample. NMR spectroscopy can be used to determine the best quality of the sample. The static 1H-NMR spectra of the polycrystalline powder samples at 6GPa were successfully obtained. Theoretical calculations show that Mg(OH)2 has a water element configuration that is (1) nearly ordered,(2) dynamic disorder, and (3) static disorder. The movement of water element at the stage of this phase (2) is accompanied by the decrease of line amplitude, and the measurement pressure is not very high. The phenomenon of pressure induced movement of water element, the structural phase shift of water-bearing materials and the understanding of the nature of water element transport

项目成果

高圧NMRによる水素ハイドレートの水素分子ダイナミクス : 各種結晶構造間の比較、充填率による比較、および水素流体との比較

通过高压NMR测定氢水合物的氢分子动力学：各种晶体结构的比较、填充因子的比较以及与氢流体的比较

• 发表时间: 2009
• 作者: Lee;S.;J. -F. Lin;Y. Q. Cai;N. Hiraoka;P. J. Eng;T. Okuchi;et al.;Takuo Okuchi;奥地拓生
• 通讯作者: 奥地拓生

Bruciteの超高圧ダイヤモンドアンビルセルNMR

水镁石超高压金刚石砧室核磁共振

• 发表时间: 2009
• 作者: Lee;S.;J. -F. Lin;Y. Q. Cai;N. Hiraoka;P. J. Eng;T. Okuchi;et al.;Takuo Okuchi;奥地拓生;奥地拓生
• 通讯作者: 奥地拓生

Ices at high pressure : Implications for planetary sciences

高压冰：对行星科学的影响

• 发表时间: 2008
• 作者: Lee;S.;J. -F. Lin;Y. Q. Cai;N. Hiraoka;P. J. Eng;T. Okuchi;et al.;Takuo Okuchi;奥地拓生;奥地拓生;Takuo Okuchi
• 通讯作者: Takuo Okuchi

高圧氷物質の実験分子動力学

高压冰材料的实验分子动力学

• 发表时间: 2008
• 期刊: 低温科学 66
• 作者: Kano;A.;Okumura;T;Takashima;C;Shimamoto;T.;奥地拓生;奥地拓生
• 通讯作者: 奥地拓生

X-ray Raman scattering study of MgSiO3 glass at high pressure:: Implication for triclustered MgSiO3 melt in Earth's mantle

• DOI: 10.1073/pnas.0802667105
• 发表时间: 2008-06-10
• 期刊: PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA
• 影响因子: 11.1
• 作者: Lee, Sung Keun;Lin, Jung-Fu;Yoo, Choong-Shik
• 通讯作者: Yoo, Choong-Shik