发表者
小松一生（东京大学大学院理学系研究科附属地球化学研究所副教授）
S. Klotz（巴黎第一大学/法国国立科学研究中心教授） 町田真一（综合科学研究机构中子科学中心研究员） 佐野亚沙美（日本原子能研究开发机构J-PARC中心副主任研究员） 服部高典（日本原子能研究开发机构J-PARC中心主任研究员) 键裕之（东京大学大学院理学系研究科附属地球化学研究所教授)发表要点
发表概要
在不同温度和压力下，冰具有多种不同晶体结构的变体（注1），目前已确认至少存在19种。但是当压强高于2GPa时，冰的变体种类就变得越来越少，乍一看好像失去了结构的多样性（图1）。然而，在拉曼散射（注2）、X线衍射（注3）、导电率（注4）、氢扩散系数（注5）、X线照射下水分子的分解速度（注6）等实验中，都报告了在2GPa压强以上时广泛存在且稳定的冰VII相，当压力接近10GPa压强附近时表现出异常现象。
此次，东京大学研究生院理学研究系科小松一生副教授与键裕之教授领导的研究小组与法国巴黎第一大学、综合科学研究机构中子科学中心以及日本原子能研究开发机构J-PARC中心开展合作研究，通过低温高压环境下的中子衍射实验（注7），发现冰VII-VIII相变中氢原子有序化（注8）的速度在10GPa压强附近最慢。
该实验结果可以解释为加压导致水分子的旋转运动变慢，同时氢原子向相邻氧原子的移动（平移运动）加快。研究小组认为，这一导致水分子的旋转运动和氢原子的平移运动这两种移动方式的速度逆转的机制，是在以往各种实验中发现的冰VII相在高压下产生异常现象的原因。
由于冰VII-VIII相变是典型的有序-无序相变（注8），所以此次发现的两种移动方式的速度逆转在其他具有氢键的物质中可能是普遍存在的。
发表内容
【研究背景】
冰融成水的现象是我们日常生活中最常见的相变现象。实际上，通过改变温度和压力，可以使普通的固态冰产生相变，转变为具有不同晶体结构的其他冰。像这样变化后的冰的变体，目前已知至少存在19种（如图1）。除了冰以外没有其他物质具有如此多的变体，可以说冰的结构多样性本身就是它的特性之一。但是，当压强达到2GPa以上时，冰的变体种类就会变少，缩减为VII相、VIII相、X相和XVIII相4种。其中，冰的VII相、VIII相和X相的共同点是水分子都呈现体心立方晶格，可以看出冰在高压下失去了构造的多样性。
只要相变时不发生晶体结构变化，密度和导电率等物质的性质通常都是随温度和压力线性变化（单向地随增大或单向减小）。但是冰VII相在以往各种实验中，虽然没有明显的结构变化，但以约10GPa压强为界，在低压侧和高压侧，物质的性质显示出不同的趋势。例如导电率和氢扩散系数、X线照射下水分子的分解速度在