氷Icと同じ水分子フレームワークを持つ水素ハイドレート高圧相を低温下で脱圧することで、積層不整のない氷Icの合成に世界で初めて成功した。得られた氷Icはこれまでにない高温安定性を持つことが明らかとなった。今後、積層不整のない氷Icの物性に関する研究が飛躍的に進み、積層不整が氷の物性に与える影響についても解明されていくことが期待できる。通常の氷は六方晶系の対称性を持っており、氷Ihと呼ばれます。大気圧下で存在する多形として、水分子の積層の仕方が異なり、立方晶系の対称性を持つ氷Icが知られています。水素を抜き取るという方法で、世界で初めて積層不整のない氷Icの合成に成功しました。本研究で用いた方法によって氷Icの単一の結晶相が得られるため、これまで謎に包まれていた氷Icの基礎物性の理解が飛躍的に進むとともに、積層不整を含む氷と比較することで、積層不整が氷の物性にあたえる影響についての理解が進むことが期待されます。六方晶系の対称性を持っています。雪の結晶に見られる六花の形は、この対称性に由来しています。"氷Ic"は、-90°C程度以下の温度で水蒸気から凝縮した場合や、ガスハイドレートが低温で分解した場合、あるいは数μm以下の狭い空間で結晶化した場合など、さまざまな条件で生じることから、宇宙空間から冷凍食品まで、比較的身近に存在する重要な物質と言えます。ところが、過去に合成されてきた"氷Ic"は、図1cに示したような積層不整した構造を持っていることが分かっており、積層不整を含まない真の氷Icの性質については、あまりよく分かっていません。高圧下で水素ハイドレートC2を合成したのちに、低温下で脱圧することで、水分子のフレームワークを保ったまま水素分子のみを取り去ることができれば、積層不整のない氷Icを合成できると考えました。程度まで加熱することで、水と水素の混合流体を作りました。GPa以上に加圧し、水素ハイドレートC2を得ました。