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Thermal diffusivity of water under high pressure and high temperature using pulse laser and diamond anvil cell

Research Project

Project/Area Number 24740356
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

KIMURA Tomoaki  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特定研究員 (50624540)

Research Collaborator KUWAYAMA Yasuhiro  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (00554015)
OHFUJI Hiroaki  愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (80403864)
Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2014: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2013: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2012: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywordsダイヤモンドアンビルセル / 氷惑星内部構造 / 融解 / 高温高圧実験 / 水 / アンモニア / 酸化マグネシウム / 高圧高温実験 / 相転移 / 熱拡散率
Outline of Final Research Achievements

A both-sided CO2 laser heating system has been developed for melting and thermal diffusivity measurements of materials contained in the icy planets such as Neptune and Uranus. Melting temperatures of ice, ammonia, and magnesium oxide under high pressure have been determined by using this instrument and a diamond anvil cell. These results suggest that water should remain in the liquid state while ammonia exists as the solid state at the pressure and temperature conditions found deep within the icy planets. These facts imply that not the water predicted by the ab initio calculations but the solid ammonia is one of the dominant constituents of the non-convective layer in the icy mantle, which is responsible for producing the non-dipole magnetic field.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Research-status Report
  • 2012 Research-status Report
  • Research Products

    (35 results)

All 2015 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (31 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] P-ρ-T measurements of H2O up to 260 GPa under laser-driven shock loading2015

    • Author(s)
      T. Kimura, N. Ozaki, T. Sano, T. Okuchi, T. Sano, K. Shimizu, K. Miyanishi, T. Terai, T. Kakeshita, M. French, R. Redmer, Y. Sakawa, and R. Kodama
    • Journal Title

      Journal of Chemical Physics

      Volume: 142 Issue: 16 Pages: 164504-164504

    • DOI

      10.1063/1.4919052

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    • Author(s)
      宮西宏併、尾崎典雅、丹下慶範、木村友亮、坂和洋一、佐野孝好、土屋卓久、兒玉了祐
    • Journal Title

      レーザー研究

      Volume: 43 Pages: 41-45

    • NAID

      130007957078

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  • [Journal Article] Melting temperatures of H2O up to 72 GPa measured in a diamond anvil cell using CO2 laser heating technique2014

    • Author(s)
      T. Kimura, Y. Kuwayama, T. Yagi
    • Journal Title

      The Journal of Chemical Physics

      Volume: 140 Issue: 7 Pages: 74501-74501

    • DOI

      10.1063/1.4865252

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    • Organizer
      Joint AIRAPT-25 and EHPRG-53 International Conference On High Pressure Science And Technology
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
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      レーザー研シンポジウム2015
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      大阪大学吹田キャンパス, 大阪
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      2015-04-08 – 2015-04-09
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      第2回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点(PRIUS)シンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学城北キャンパス, 愛媛
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      2015-02-23 – 2015-02-24
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      T. Kimura, N. Ozaki, T. Sano, T. Okuchi, K. Shimizu, K. Miyanishi, T. Terai, T. Kakeshita, Y. Sakawa, R. Kodama
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      AGU fall meeting
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      San Francisco, USA
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      2014-12-15 – 2014-12-19
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      木村友亮、大藤弘明、西真之
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      第55回高圧討論会
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      徳島大学常三島キャンパス, 徳島
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      木村友亮、桑山靖弘、八木健彦
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      第55回高圧討論会
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      徳島大学常三島キャンパス, 徳島
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      木村友亮、尾崎典雅、佐野孝好、奥地拓生、清水克哉、宮西宏併、寺井智之、掛下知行、坂和洋一、兒玉了祐
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      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス徳島大学常三島キャンパス, 徳島
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      徳島大学常三島キャンパス, 徳島
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      喜田美佳、尾崎典雅、奥地拓生、木村友亮、佐野孝好、Albertazzi Bruno、浅海雄人、池谷正太郎、小川剛史、佐藤友哉、宮西宏併、楊宗翰、坂和洋一、兒玉了祐
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学常三島キャンパス, 徳島
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      2014-11-22 – 2014-11-24
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      木村友亮
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      国立天文台三鷹キャンパス, 東京
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      2014-09-29 – 2014-09-30
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      奥地拓生, 尾崎典雅, 木村友亮, 喜田美佳, 小川剛史, 掛下知行, 宮西宏併, 佐野孝好, 佐野智一, 清水克哉, 寺井智之, 坂和洋一, 兒玉了祐
    • Organizer
      平成25年度衝撃波シンポジウム
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      青山学院大学
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      奥地拓生, 尾崎典雅, 喜田美佳, 佐野孝好, 木村友亮, 小川剛史, 宮西宏併, 近藤良彦, Tsung-Han Yang, 池谷正太郎, 佐藤友哉, 佐野智一, 清水克哉, 寺井智之, 坂和洋一, 兒玉了祐
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      レーザー研シンポジウム2013
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      大阪大学
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      T. Kimura, Y. Kuwayama, T. Yagi
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      ロイトン札幌ホテル
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      喜田美佳, 尾崎典雅, 奥地拓生, 木村友亮, 佐野孝好, 坂和洋一, 兒玉了祐
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      JpGU Meeting 2013
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      N. Ozaki, T. Kimura, T. Okuchi, T. French, M. Kakeshita, M. Kita, K. Miyanishi, R. Redmer, T. Sano, K. Shimizu, T. Terai, R. Kodama
    • Organizer
      APS-SCCM and AIRAPT-24 Joint Conference
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      Seattle, USA
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      T. Sano, N. Ozaki, T Kimura, K. Miyanishi, R. Kodama, T. Tsuchiya, T. Sakaiya, K. Shigemori, T. Kadono, Y. Hironaka, M. Ikoma, T. Okuchi, T. Sekine
    • Organizer
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      Seattle, USA
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      喜田美佳, 尾崎典雅, 奥地拓生, 木村友亮, 佐野孝好, 浅海雄人, 池谷正太郎, 浦西宏幸, 小川剛史, 近藤良彦, 佐藤友哉, 中塚和樹, 宮西宏併, 揚宗翰, 横山尚也, 坂和洋一, 兒玉了祐
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      新潟コンベンションセンター
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      日本地球惑星連合 2013年大会
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      喜田 美佳、尾崎 典雅、奥地拓生、木村友亮、佐野考好、坂和洋一、兒玉了祐
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      木村友亮,桑山靖弘,大西里佳,町田真一,篠崎彩子,平井寿子
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      尾崎典雅,Gianluca Gregori, Alessandra Benuzzi-Mounaix, 犬伏雄一,関根利守,佐野智一,木村友亮,宮西宏併,浦西宏幸,Michel Koenig, David Riley, 佐野孝好,坂和洋一,兒玉了祐
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館
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    • Author(s)
      楊宗翰,尾崎典雅,横山尚也,佐野智一,曽田智史,木村友亮,宮西宏併,浅海雄人,浦西宏幸,佐野孝好,坂和洋一,廣瀬明夫,兒玉了祐
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館
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      Tomoaki Kimura, Yasuhiro Kuwayama
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    • Place of Presentation
      San Francisco, USA
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  • [Remarks] 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター

    • URL

      http://www.ehime-u.ac.jp/~grc/

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URL: 

Published: 2013-05-31   Modified: 2019-07-29  

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