本研究ではLiとH2をダイヤモンド・アンビル・セル（DAC）に封入し，5 GPaにおいて1800 Kま で加熱することでLiHxの合成に成功した．このLiHxについて182 GPaまでラマン散乱測定を行い，
34 GPa から 182 GPa の圧力領域に 4 つの結晶構造相が存在することを発見した［α 相（34-140 GPa），β相（34-90 GPa），γ相（90-140 GPa），δ相（140 GPa-）］．α相では，水素のラマンスペクトル が固体水素（H2）の分子内伸縮振動モードよりも高い振動数で出現することから，水素分子の状態 で結晶中に内包されることが分かった．また，希ガス水素化合物中の中性水素分子の振動数およ びその圧力依存性との比較から，水素分子の分子内伸縮振動モードの振動数は水素分子間距離 と水素分子の配位数に依存することを見出した．その結果，α 相中において水素分子の周囲には 6～8 個の水素分子が配位していると結論した．アルカリ金属水素化物中にある水素分子の振る舞
いを100 GPaを超える圧力まで明らかにした研究例は他になく，同時に高温高圧条件が新奇水素
化物合成に有効な手段であることを示した．
ラマンおよびメスバウアー分光測定によって，高圧水素雰囲気下にある EuHxについて，以下の
（a）-（c）を明らかにした．（a）II 相において結晶格子内の八面体サイトにある水素原子は非対称位 置を占有している．（b）XRDよりEu原子の位置からI4/mmm構造（IV相）と考えられた9.2 GPa以 上の圧力領域において，IV相と異なる3つの相［V相（9.2 - 12.4 GPa），VI相（12.4 - 14.4 GPa），
VII相（14.4 - 16.0 GPa）と命名］が存在し，IV相へは16 GPa以上で構造変化する．V相からIV相 に至る構造変化時の格子定数変化はXRDで捉えられないほど小さい．（c）III相はEu2+とEu3+が
9：1，V相では1：9の割合で存在する価数混合状態にあり，VI相においてEu3+への価数変化が完
了する．以上の結果からI相 → III相 → V相 → VI相の構造変化は原子間距離，水素量x，Eu の価数の変化によって生じ，VI 相 → VII 相 → IV 相の構造変化は原子間距離の変化のみに よって誘起されることを見出した．
現段階の課題はEuHx-II相からEuHx-III相への転移に関して，約1週間以内に反応が完了す ることまで分かっていない点が挙げられる．もし転移に要する時間を測定することができれば，結晶 内への水素原子の拡散のスピードが分かり，化学反応のプロセスをモデル化できる期待がある．考 えられる手法は，XRD 測定を 1時間ごとに測定する時分割測定がある．また室温における詳細な 結晶構造がラマン散乱とメスバウアー分光測定の組み合わせで分かってきたので，本来目的とし ていた磁化率測定を行いたいと思う．具体的には X 線吸収微細構造（XAFS）と X 線磁気円二色 分光（MCD）を用いることができると考えている．特にEuHx-III相やEuHx-V相は価数混合状態に あることも明らかになったので，低温まで磁化率測定を行いたい．
本成果は高圧ラマン散乱と高圧XRDおよびメスバウアー分光測定を組み合わせて金属水素化 物の水素化過程を詳細に明らかにした初めての研究であり，金属水素化物の物性研究に新しい 展開をもたらすものである．また明らかにした結晶構造変化と価数変化の相関は，今後の高圧磁 性研究の基礎データになることが期待される．
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