Study on high-pressure states of hydride using high power laser

高功率激光研究氢化物高压态

• 批准号: 20H00139
• 负责人: 尾崎 典雅
• 金额: $ 28.62万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00139/
• 关键词: 水素化物; 衝撃圧縮; 高強度レーザー; 超高圧; 高温超伝導

ハイパワーレーザーショック圧縮実験によって、第一原理分子動力学計算でのみ可視化されてきたような超高圧下の水素化物の姿と振る舞いを明らかにすることを目標に実験的研究を行った。既に超高温超伝導が実証されている硫化水素だけでなく、超高圧下で構造変化が期待される水素リッチなアンモニアボランについて研究を進めた。当該年度では、それぞれにおいて100万気圧領域までの衝撃超高圧データを蓄積し、データ解析を行った。これまで独自に確立してきた速度干渉計/放射輝度温度計に加えて、分光スペクトル計測を組み合わせた実験セットアップを構築し、多角的な観察結果を得た。サファイアをダイナミックアンビルに用いた反射衝撃圧縮状態を実現し、低エントロピー条件でのデータを取得することができた。極限環境下での水素化物における化学反応を可視化するため、X線自由電子レーザーを用いた超高速X線回折実験に関する検討を開始し、実際に実験を行うことができた。有効データ取得可能なターゲットアセンブリと実験配置を確立し、100万気圧までの条件を実現するためのレーザー照射条件も明らかにした。アンモニアボランを水素供給材に用いた金属水素化物合成実験についても検討を開始した。アンモニアボラン-ランタン接触界面を観察し、ランタン水素化物が増大する様子を初めて観察した。

我们利用高功率激光冲击压缩实验进行了实验研究，目的是阐明超高压下氢化物的外观和行为，而这些只有通过第一原理分子动力学计算才能可视化。除了已被证明具有超高温超导性的硫化氢之外，我们还对富氢氨硼烷进行了研究，预计其在超高压下会发生结构变化。本财年，各地区累计了高达100万个大气压的冲击超高压数据，并进行了数据分析。除了我们独立建立的速度干涉仪/辐射温度计之外，我们还构建了结合光谱测量的实验装置，并获得了多方面的观测结果。使用蓝宝石作为动态砧座，我们实现了反射冲击压缩状态，并能够在低熵条件下获得数据。为了可视化极端环境下氢化物的化学反应，我们开始考虑使用X射线自由电子激光器进行超快X射线衍射实验，并且能够实际进行实验。我们建立了目标组件和实验装置，使我们能够获得有效的数据，并明确了激光照射条件，以实现高达 100 万个大气压的条件。我们还开始研究使用氨硼烷作为氢供应材料的金属氢化物合成实验。我们观察了氨硼烷-镧接触界面，并首次观察到氢化镧增加。

项目成果

Observation of ultra-high energy density state with x-ray free electron laser SACLA

用X射线自由电子激光器SACLA观察超高能量密度态

• DOI: 10.1016/j.hedp.2020.100813
• 发表时间: 2020
• 影响因子: 1.6
• 作者: Y. Maeda ; Y. Hironaka ; T. Iwasaki ; K. Kawasaki ; Y. Sakawa ; T. Izumi ; M. Ota ; S. Egashira ;Y. Nakagawa; N. Higashi; Y. Sentoku; R. Kodama; N. Ozaki; T. Matsuoka; T. Somekawa; T. Yabuuchi; Y. Inubushi; T. Togashie; A. Kone; K. Sueda; K. Miyanishi; S.
• 通讯作者: S.

XFEL を用いた窒化ホウ素の構造変化シーケンス観察

使用 XFEL 观察氮化硼的结构变化序列

• 发表时间: 2023
• 作者: "尾崎 典雅;野中敬太;中村浩隆;弘中陽一郎;兒玉了祐;高木壮大;宮西宏併;末田敬一;矢橋牧名;籔内俊毅"
• 通讯作者: 籔内俊毅"

パワーレーザーと X 線自由電子レーザーを用いた衝撃超高圧実験

功率激光和X射线自由电子激光冲击超高压实验

• 发表时间: 2022
• 作者: 尾崎 典雅

Exploring the late evolution of a Rayleigh-Taylor unstable system an experimental insight on turbulence

探索瑞利-泰勒不稳定系统的后期演化——对湍流的实验洞察

• 发表时间: 2021
• 作者: G. Rigon;B. Albertazzi;T. Pikuz;P. Mabey;V.Bouffetier;N. Ozaki;T. Vinci;E.Fallize;Y. Inubushi;N. Kamimura;K. Katagiri;S. Makarov;M. Manuel;K. Miyanishi;S. Pikuz;O.r Poujade;K.Sueda;T. Togashi;Y. Umeda;M. Yabashi;T.Yabuuchi;G. Gregori;R. Kodama;A. Casner;M
• 通讯作者: M

250-J Yb:YAG ceramics laser system for laser processing platform in TACMI consortium

用于 TACMI 联盟激光加工平台的 250-J Yb:YAG 陶瓷激光系统

• 发表时间: 2021
• 作者: T.Sekine;T.Kurita;Y.Hatano;Y.Muramatsu;M. Kurata;T. Morita;T. Watari;Y.Kabeya;T. Iguchi;R. Yoshimura;Y. Tamaoki;Y.Takeuchi;K. Kawai;Y. Zheng;Y. Kato;N. Kurita;T. Kawashima;S.Tokita;J. Kawanaka;N. Ozaki;Y. Hironaka;K. Shigemori;R.Kodama;R. Kuroda;E. Miura
• 通讯作者: E. Miura