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高圧に関するサイレントキーワード高温高圧が含まれる科研費採択研究4件

高圧に関するサイレントキーワード高温高圧が含まれる科研費採択研究 4件

新しく開発した超高圧変形装置を用いたD''層のレオロジーに関する実験的研究
【研究領域課題番号】19H02003 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

レオロジー / 高温高圧 / 変形実験 / D''層 / ポストペロブスカイト / ペリクレース / 下部マントル / 結晶方位選択配向 / 回転式ダイヤモンドアンビルセル / 最下部マントル / 超高圧 / 高圧 / フェロペリクレース
【研究成果の概要】

地球マントルの最下部に位置するD''層の変形特性を解明するため、開発した変形装置「回転式ダイヤモンドアンビルセル」とD''層を構成する鉱物（ポストペロブスカイト、ペリクレース)を用いた超高圧大ひずみ変形実験に挑戦した。D''層の圧力条件(120 GPa)でペリクレースの変形実験を行うと、変形とともに結晶の方位が特定の方向に揃っていくことが確認された（結晶方位選択配向）。この結果から、観測で確認されているD''層の地震波異方性にペリクレースの変形が大きく寄与している可能性が示された。一方ポストペロブスカイトの結果は、回転式ダイヤモンドアンビルセル中での合成の成功に留まった。
【研究の社会的意義】

地震波観測から最下部マントル(D''層)では、地震波の異方性(地震波の伝わる方向、振動方向によって速度が異なる現象）が認められている。この一因として、D''層を構成するとされるポストペロブスカイトやペリクレースの変形による結晶方位が揃うこと(結晶方位選択配向)が考えられてきた。その中で、我々はペリクレースを実際のD''層の超高圧条件(120 GPa)で変形実験をすることで、変形によって発達する結晶方位選択配向を明らかにし、ペリクレースはD''層を占める体積が比較的小さいにも関わらず、観測される地震波異方性に大きく寄与していることを示すことができた。
【研究代表者】

東真太郎東京工業大学理学院助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】基盤研究(B)
【研究期間】2019-04-01 - 2022-03-31
【配分額】17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)

【研究分担者】
野村龍一京都大学白眉センター特定准教授 (Kakenデータベース)

内熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いた地球惑星物質科学の展開
【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学
【研究領域課題番号】26610171 (KAKENデータベースで見る）
【研究キーワード】

high-pressure / high-temperature / 内熱式 / ダイヤモンドアンビルセル / 内熱抵抗加熱 / レーザー加熱 / レーザー分光 / 高温高圧 / 地球内部物質
【研究成果の概要】

地球惑星内部の構造やダイナミクス，マグマの生成や地球内部進化等を理解するため，内熱式ダイヤモンドアンビルセルを用いて高温高圧実験を行った．内熱式ダイヤモンドアンビルセルとは，サンプルと供にダイヤの間に組み込んだ金属箔ヒーターに電圧をかけて加熱する実験法である．サンプルの温度は，加熱したサンプル及びヒーターからの熱放射のスペクトルから決定される．本研究では内熱式抵抗加熱に加えてレーザー加熱を併用し，サンプル部の温度勾配をより小さくするシステムを整備した．
【研究代表者】

三部賢治東京大学地震研究所助教 (Kakenデータベース)
【研究種目】挑戦的萌芽研究
【研究期間】2014-04-01 - 2016-03-31
【配分額】3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)

高圧中性子実験にもとづく地球コア中の水素の研究

【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。

【研究代表者】

八木健彦東京大学大学院理学系研究科(理学部) 特任研究員 (Kakenデータベース)

【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)

【研究分担者】
井上徹	愛媛大学	地球深部ダイナミクス研究センター	教授	(Kakenデータベース)
奥地拓生	岡山大学	地球物質科学研究センター	准教授	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
飯塚理子	東京大学	大学院理学系研究科	特任助教	(Kakenデータベース)
後藤弘匡	東京大学	物性研究所	技術職員	(Kakenデータベース)
奥地拓生	岡山大学	惑星物質研究所	准教授	(Kakenデータベース)
井上徹	広島大学	大学院理学系研究科	教授	(Kakenデータベース)

【研究協力者】
服部高典	原子力研究開発機構	J-PARCセンター
佐野亜沙美	原子力研究開発機構	J-PARCセンター

下部マントル起源ダイヤモンドの成因に関する研究

【研究分野】岩石・鉱物・鉱床学

【研究領域課題番号】18340167 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

下部マントル / ダイヤモンド / 超高圧高温実験 / 放射光回折実験 / 透過電子顕微鏡 / 炭酸塩鉱物 / 石英 / 炭素循環 / MgCO3 / SiO2 / Fe3C / Fe7C3 / 高温高圧実験 / 炭酸塩 / 高温高圧 / マグネサイト / 高圧 / 反応

【研究成果の概要】

人類を魅了してやまないダイヤモンド。その中で近年多く認識されるようになった地下670km以深の下部マントルと呼ばれる領域を起源とするダイヤモンドは、炭酸塩鉱物が石英と一緒に地球深部の下部マントル中心部にまで沈み込んだときに生成された可能性があることを実験的に初めて明らかにした。このことは炭酸塩鉱物という地球表層に存在する鉱物が、地球深部に取り込まれる地質学的プロセスが存在し、さらに、生成したダイヤモンドが再び地球上にもたらされるというダイナミックな炭素循環が地球に存在することを意味する。

【研究代表者】

永井隆哉北海道大学大学院・理学研究院准教授 (Kakenデータベース)

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2006 - 2008

【配分額】17,030千円 (直接経費: 14,900千円、間接経費: 2,130千円)

【研究分担者】
鍵裕之	東京大学	大学院・理学系研究科	准教授	(Kakenデータベース)
佐多永吉	海洋研究開発機構	地球内部変動センター	技術研究副主任	(Kakenデータベース)
藤野清志	北海道大学	大学院・理学研究院	教授	(Kakenデータベース)
瀬戸雄介	北海道大学	大学院理学研究院	博士研究員	(Kakenデータベース)

【研究連携者】
藤野清志	愛媛大学	地球深部ダイナミクスセンター	教授	(Kakenデータベース)

【研究分担者】
野村龍一	京都大学	白眉センター	特定准教授	(Kakenデータベース)