DACは、数100GPaまでの静的な高圧下で物質の反応や変化をその場観察できる唯一の高圧装置である。さらに、NIMSが所有する高圧ガス充填装置は、DACに高圧ガスを導入する目的に特化した、国内に２つしかない設備である。このような特殊設備を持つアドバンテージを生かし、DACに高圧水素を導入して各種試料の水素化反応や、水素化物の高圧構造変化の観察を行っている。観察手法は、X線回折、中性子回折、Raman散乱分光、赤外吸収分光などで、これらの高圧下その場観察が可能である。これにより、より高い水素密度を持つ新規物質や新規構造を探索するとともに、その構造物性を解明する研究を行っている。
錯体水素化物であるLiBH4は、従来は主に還元剤としての用途に用いられていたが、その高温相が超イオン導電性を示すことや、重量水素密度・体積水素密度が高く水素貯蔵材料に適することから、新たな応用研究が進められている。本研究では、LiBH4の高密度構造を明らかにするとともに、高圧相が高温相に次ぐ高イオン伝導性を示すことを見出した。
本設備を用いた研究の対象は、水素関連物質に限らない。窒素ガスを導入すれば窒化物合成の研究も可能となる。また、本設備を用いて静水圧性の高いヘリウムを圧力媒体としてDACに導入することで、試料が受ける剪断応力を最小限に抑え、高圧下でもクオリティの高い回折パターンやスペクトルを得ることができる。
これらの特長をもつ設備を用い、他の研究機関との共同研究を10件以上行っている。