【研究分野】量子ビーム科学

【研究領域課題番号】25870182 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

アモルファス氷 / 高圧 / 結晶化 / 氷 / 多形 / アモルファス / 高圧力 / 中性子 / X線

【研究成果の概要】

塩は通常の氷にはほとんど取り込まれることがない。しかし、高圧氷にはかなりの量の塩分を含みうることが、最近の研究でわかってきている。この塩を含む高圧氷は、低温高圧下でアモルファス氷から結晶化するという特殊な方法で生成されている。本研究期間では、この生成過程の基礎研究、すなわち塩分濃度の違いによるアモルファス化や結晶化の温度圧力を調べる研究を行い、またこの特殊な生成過程を応用した新規塩水和物の結晶構造解析にも成功した。

【研究種目】若手研究(B)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)

【研究分野】量子ビーム科学

【研究領域課題番号】25246037 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

地球核 / 軽元素 / 水素 / 中性子回折実験 / 超高圧 / 鉄水素化物 / 高圧 / 中性子 / 鉄 / コア / 水素化 / 高温高圧 / 地球の核 / 地球コア

【研究成果の概要】

地球核に溶け込んでいる軽元素の有力候補のひとつとして挙げられている水素が、地球生成初期にどのようにして鉄に溶けたかを明らかにするために、鉄と含水鉱物の混合系を試料とした初めての高温高圧下中性子回折実験を、茨城県のJ-PARCで行った。その結果、地球生成初期に始源物質として水を含む隕石や隕鉄が集積すると、温度上昇に伴ってまず水素を溶かし込んだ溶融鉄が生成し、他の軽元素はその後に溶けた水素化鉄とケイ酸塩が反応して溶け込んだ可能性が高いことが明らかになった。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2013-04-01 - 2016-03-31

【配分額】43,940千円 (直接経費: 33,800千円、間接経費: 10,140千円)

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】18634010 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

中性子 / 高圧 / J-PARC / パルス中性子 / 地球内部 / 惑星

【研究成果の概要】

本研究では、東海村に建設中のパルス中性子線源J-PARCに、超高圧高温物質科学ビームラインを立ち上げるための準備作業を行うことを目的としている。鉱物物理、結晶学、材料科学などの分野の研究者総勢31名がメンバーとして加わり、今後のサイエンスの動向や、必要とされるビームラインの性能などについて議論を重ねた。2006年5月のキックオフミーティングを皮切りに、ほぼ2ヶ月に一度の割合でメンバーを集め、テクニカルミーティングを開いた。特筆すべきものとして、10月24日、25日の2日間にわたって、物性研究所短期研究会として本科研費での研究課題について、60名ほどの聴衆を集めて活発な討論を行うことができた。
このような流れを受けて、高圧ビームラインの建設を目指した特定領域研究「中性子で拓く地球と惑星の高圧物質科学」(領域代表:八木健彦東大物性研教授)と、超高圧条件に特化した中性子回折測定技術の開発を目指した学術創成研究「強力パルス中性子線源を活用した超高圧物質科学の開拓」(研究代表者:鍵 裕之)を本科研費メンバーが中核となって申請することができた。残念ながら特定領域研究はいま一歩のところで採択されなかったが、学術創成研究は5年計画で採択され、現在は中性子のビーム集光技術の開発や、新しい大容量高圧プレスの開発研究を進めている。
本企画調査研究は次の大きなステップにつながり、成功裏に終了したと自他共に評価できるものとなった。今後はビームライン建設のための大型予算の獲得へ向けて、メンバー一同さらなる努力を重ねる予定である。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2006

【配分額】3,100千円 (直接経費: 3,100千円)