Presentation NOVA を利用した金属水素化物の高圧力下中性子非弾性 散乱・回折の同時測定

町田, 晃彦  ,  服部, 高典  ,  佐野, 亜沙美  ,  池田, 一貴  ,  大下, 英敏  ,  大友, 季哉

2017-03-14
Description
J-PARCの物質生命科学実験施設に設置されている大強度全散乱装置 NOVA では非弾性散乱測定オプションが利用可能である。これを利用してパリ・エディンバラ高圧プレス装置中の TiH2 試料に対して高圧装置のセ ットアップを変えずに連続して回折測定と非弾性散乱測定を実施した。これまでNOVAで実施した高圧力下における回折実験ではパリ・エディンバラプレスを横置きにしたジオメトリーであったため、90度バンク検出器のみを用いて測定を行っていたが、広い散乱ベクトルQの領域での振動励起を観測するために縦置きジオメトリーでのセットアップを構築し、小角、20度、45度、90度、背面の検出器バンクも利用できるようにした。その結果、高圧プレスを用いても通常の測定と同じQ領域での測定が実現できた。標準的な中性子非弾性散乱試料である TiH2 粉末で測定を行った。TiH2は常温常圧ではCaF2型構造の立方晶であるが、約1 GPaの高圧力を加えると一軸方向に縮んだ正方晶になる。プレスの荷重10tonfと35tonfでTiH2の非弾性散乱と回折の測定を行った。回折実験により TiH2 は10tonf の荷重においてわずかに 正方晶にひずんでおり、35tonfではより大きくひずむことが確認された。また、非弾性散乱測定時の入射中性子のエネルギーは216 meVとして格子間水素の第一振動励起(~150 meV)を測定した結果、ピーク位置は高エネルギー側へシフトしたが、ピ ーク形状には顕著な変化が見られなかった。
2016年度量子ビームサイエンスフェスタ

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