高出力レーザー駆動動圧縮法を用いたMgOの高圧物性研究と圧力スケールの構築

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高強度レーザーを用いた酸化マグネシウムの衝撃圧縮実験を行った。300GPa-800GPaの圧力領域における衝撃圧縮データセット(圧力ー密度一温度一内部エネルギー)を従来よりも高精度で取得し、さらに第一原理計算の結果と比較することにより、B1-B2-Liquid相転移を示唆する結果が得られた。衝撃圧縮下における酸化マグネシウムの光学特性(光吸収率・光屈折率)に関するデータを昨年度に引き続き取得した。融解が予測されている熱力学的領域近傍(350-500GPa)における光吸収率の変化をより詳細に調べた。これにより融解に伴うバンドギャップの変化を示唆する結果が得られた。また、昨年度の研究成果により、衝撃圧縮下400GPa付近まで酸化マグネシウムが透明性を保つことが実験的に明らかになっており酸化マグネシウムが新しい反射衝撃圧縮窓材として有望である。酸化マグネシウムを新しい反射衝撃圧縮窓材として使用するためには、衝撃圧縮下における屈折率を調べる必要がある。そこで200GPaから400GPaまでの屈折率の変化を調べたところ、先行研究で調べられている23GPaまでの屈折率変化と大きく異なる結果が得られた。これは酸化マグネシウムを反射衝撃窓材として用いるために重要な知見である。衝撃圧縮よりも温度が低く、準等エントロピー圧縮よりも温度が高い領域を探索するための、衝撃圧縮・ランプ圧縮ハイブリッド圧縮法の実証実験を行い、圧力200GPaの衝撃圧縮状態からの1TPaまでのランプ圧縮に成功した。既往の衝撃圧縮法と昨年度までに開発してきた準等エントロピー圧縮法、新たに開発した衝撃圧縮・ランプ圧縮ハイブリッド圧縮法を組み合わせることによって、より広い熱力学的領域を探索することができようになった。