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Density and viscosity measurements of silicate melts under lower mantle conditions

Research Project

Project/Area Number 25287111
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Section一般
Research Field Solid earth and planetary physics
Research InstitutionHigh Energy Accelerator Research Organization (2016-2017)
The University of Tokyo (2013-2015)

Principal Investigator

Funamori Nobumasa  大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 教授 (70306851)

Research Collaborator SATO Tomoko  広島大学, 大学院理学研究科, 准教授 (80553106)
WAKABAYASHI Daisuke  高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別助教 (20759964)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2013: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
KeywordsSiO2ガラス / 剪断流動 / 相転移中間状態 / 高圧実験 / 小角X線散乱 / X線吸収微細構造分光 / X線回折 / ケイ酸塩メルト / 相転移 / 二相混合 / 中間状態 / 小角X線散乱測定 / 光学顕微鏡観察 / 液体ヨウ素 / 逆モンテカルロモデリング / SiO2ガラス / X線小角散乱 / X線吸収微細構造 / 超高圧物理学 / 固体地球物理学 / 下部マントル / ケイ酸塩ガラス / X線小角散乱 / 塑性流動 / 粘性 / 密度 / 圧力誘起相転移 / 静的圧縮 / 動的圧縮
Outline of Final Research Achievements

High-pressure in-situ optical microscopy and small-angle X-ray scattering of SiO2 glass pressurized in diamond-anvil cells have clarified that (1) the structural change of the glass is phase-transition-like and the intermediate state consists of subnanometer-scale domains for low-pressure and high-pressure phases and (2) the densified fourfold-coordinated phase shows a very large shear flow under differential stresses. Our newly developed apparatuses (e.g., simultaneous small-angle X-ray scattering and X-ray diffraction system for diamond-anvil cells) are now used by other groups at the Photon Factory of KEK. Several papers are already published by these groups.

Report

(6 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (82 results)

All 2018 2017 2016 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (19 results) (of which Peer Reviewed: 12 results,  Open Access: 4 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (62 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] High-pressure glass formation of a series of 1-alkyl-3-methylimidazolium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide homologues2018

    • Author(s)
      Yoshimura Yukihiro、Takekiyo Takahiro、Koyama Yoshihiro、Takaku Mayumi、Yamamura Misaho、Kikuchi Natsumi、Wakabayashi Daisuke、Funamori Nobumasa、Matsuishi Kiyoto、Abe Hiroshi、Hamaya Nozomu
    • Journal Title

      Physical Chemistry Chemical Physics

      Volume: 20 Issue: 1 Pages: 199-205

    • DOI

      10.1039/c7cp06594a

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    • Author(s)
      Abe Hiroshi、Hamaya Nozomu、Koyama Yoshihiro、Kishimura Hiroaki、Takekiyo Takahiro、Yoshimura Yukihiro、Wakabayashi Daisuke、Funamori Nobumasa、Matsuishi Kiyoto
    • Journal Title

      ChemPhysChem

      Volume: in press Issue: 12 Pages: 1441-1447

    • DOI

      10.1002/cphc.201701273

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    • Author(s)
      Wakabayashi Daisuke、Funamori Nobumasa、Kikegawa Takumi、Watanabe Kazuki、Kohara Shinji、Nitani Hiroaki、Niwa Yasuhiro、Takeichi Yasuo、Abe Hitoshi、Kimura Masao
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 96 Issue: 2

    • DOI

      10.1103/physrevb.96.024105

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      セラミックス

      Volume: 52 Pages: 352-356

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      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      Volume: 257 Pages: 230-239

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2016.06.009

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      船守展正
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      Y. Yoshimura, M. Shigemi, M. Takaku, M. Yamamura, T. Takekiyo, H. Abe, N. Hamaya, D. Wakabayashi, K. Nishida, N. Funamori, T. Sato, and T. Kikegawa
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      J. Phys. Chem. B

      Volume: 119 Issue: 25 Pages: 8146-8153

    • DOI

      10.1021/acs.jpcb.5b03476

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    • Author(s)
      D. Wakabayashi, N. Funamori
    • Journal Title

      High Pressure Research

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 123-129

    • DOI

      10.1080/08957959.2015.1028931

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    • Author(s)
      N. Funamori, K. M. Kojima, D. Wakabayashi, T. Sato, T. Taniguchi, N. Nishiyama, T. Irifune, D. Tomono, T. Matsuzaki, M. Miyazaki, M. Hiraishi, A. Koda, and R. Kadono
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 5 Issue: 1 Pages: 8437-8437

    • DOI

      10.1038/srep08437

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    • Author(s)
      D. Wakabayashi, N. Funamori, and T. Sato
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      Physical Review B

      Volume: 91 Issue: 1 Pages: 014106-014106

    • DOI

      10.1103/physrevb.91.014106

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      D. Wakabayashi, N. Funamori, T. Sato, T. Sekine
    • Journal Title

      Geophys. Res. Lett.

      Volume: 41 Issue: 1 Pages: 50-54

    • DOI

      10.1002/2013gl058328

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      M. Matsui, T. Sato, N. Funamori
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      American Mineralogist

      Volume: 99 Issue: 1 Pages: 184-189

    • DOI

      10.2138/am.2014.4637

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      船守展正
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      T. Sato, N. Funamori, T. Yagi
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      Journal of Applied Physics

      Volume: 114 Issue: 10 Pages: 103509-103509

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      D. Wakabayashi
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      Phys. Chem. Minerals

      Volume: 40 Issue: 4 Pages: 299-307

    • DOI

      10.1007/s00269-013-0571-y

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      めそん

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      2017-03-24
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    • Place of Presentation
      日本大学(東京都・千代田区)
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      2017-03-17
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      若林大佑、亀卦川卓美、仁谷浩明、渡邉一樹、丹羽尉博、武市泰男、阿部仁、木村正雄、船守展正
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      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
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      2017-03-14
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      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2017-03-14
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      2016年度量子ビームサイエンスフェスタ
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      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2017-03-14
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    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(茨城県・つくば市)
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      2017-03-14
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      第30回日本放射光学会年会
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      神戸芸術センター(兵庫県・神戸市)
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      若林大佑、船守展正、下條冬樹
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      阿部洋、浜谷望、小山良尋、岸村浩明、竹清貴浩、吉村幸浩、若林大佑、船守展正、松石清人
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      第58回高圧討論会
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      第58回高圧討論会
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      西田圭佑、柴崎裕樹、戸邉宙、寺崎英紀、肥後祐司、若林大佑、船守展正、鈴木昭夫
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      第58回高圧討論会
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      S. Takagi, K. Ichiyanagi, N. Kawai, S. Nozawa, R. Fukaya, A. Kyono, N. Funamori, S. Adachi
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      AGU 2016 Fall Meeting
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      Moscone Center (San Francisco, California, U.S.A.)
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      2016-12-15
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      ホテル阪急エキスポパーク(大阪府・吹田市)
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      筑波大学大学会館(茨城県・つくば市)
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      2016-10-28
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  • [Presentation] 時間分解X線回折による弾塑性転移ダイナミクスの観測2016

    • Author(s)
      一柳光平、高木壮大、川合伸明、野澤俊介、深谷亮、興野純、中村一隆、船守展正、足立伸一
    • Organizer
      第57回高圧討論会
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-10-26
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高強度Ndガラスレーザー衝撃圧縮を用いたナノ秒時間分解XRD装置の開発2016

    • Author(s)
      高木壮大、一柳光平、深谷亮、野澤俊介、川合伸明、中村一隆、興野純、船守展正、足立伸一
    • Organizer
      第57回高圧討論会
    • Place of Presentation
      筑波大学大学会館(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-10-26
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  • [Presentation] The possible existence of neutral atomic hydrogen in interstitial voids of silicates inferred from muon spin rotation spectroscopy2016

    • Author(s)
      N. Funamori
    • Organizer
      Goldschmidt 2016
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県・横浜市)
    • Year and Date
      2016-06-30
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 超音波パルスエコー法を用いた15GPaまでのFe-S融体の音速測定手法の開発2016

    • Author(s)
      西田圭佑、鈴木昭夫、柴崎裕樹、若林大佑、船守展正
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2016-05-23
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 高強度レーザー誘起衝撃圧縮下における構造・反応ダイナミクス2016

    • Author(s)
      一柳光平、川合伸明、深谷亮、福本恵紀、野澤俊介、関根康人、興野純、高木壮大、若林大佑、中村一隆、足立伸一、船守展正
    • Organizer
      2015年度量子ビームサイエンスフェスタ
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場エポカル(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2016-03-15
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 極低エミッタンス中規模リングのラティスの具体例2016

    • Author(s)
      原田健太郎、本田融、阪井寛志、船守展正、雨宮健太
    • Organizer
      第29回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      柏の葉カンファレンスセンター(千葉県・柏市)
    • Year and Date
      2016-01-10
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  • [Presentation] 長いアルキル鎖をもつイミダゾリウム系イオン液体[Cnmim][BF4]の液体構造と結晶構造の比較2015

    • Author(s)
      浜谷望、高久真由美、山村実早保、若林大佑、西田圭佑、船守展正、佐藤友子、亀卦川卓美、阿部洋、吉村幸浩
    • Organizer
      第56回高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-12
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  • [Presentation] フォトンファクトリーにおける高圧力科学の将来展望('15)2015

    • Author(s)
      若林大佑、一柳光平、亀卦川卓美、船守展正
    • Organizer
      第56回高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-11
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  • [Presentation] PF BL-18Cにおける高圧下その場小角X線散乱測定2015

    • Author(s)
      佐藤友子、若林大佑、重岡優希、西田圭佑、亀卦川卓美、船守展正
    • Organizer
      第56回高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-10
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  • [Presentation] MAX80の再整備:高圧下その場XAFS-XRD複合測定システムの開発2015

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      若林大佑、亀卦川卓美、仁谷浩明、渡邉一樹、丹羽尉博、武市泰男、阿部仁、木村正雄、船守展正
    • Organizer
      第56回高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-10
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  • [Presentation] 単結晶シリカクラスレートの圧縮挙動2015

    • Author(s)
      重岡優希、佐藤友子、若林大佑、西田圭佑、瀬戸雄介、船守展正
    • Organizer
      第56回高圧討論会
    • Place of Presentation
      JMSアステールプラザ(広島県・広島市)
    • Year and Date
      2015-11-10
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  • [Presentation] PFにおける高圧XAFSの現状と今後の展望2015

    • Author(s)
      若林大佑、船守展正
    • Organizer
      PF研究会「X線顕微分析の新展開:STXMから硬X線複合分析まで」
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2015-10-02
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  • [Presentation] 放射光で探る地球深部のマグマの構造と物性2015

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      高エネルギー加速器研究機構一般公開
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県・つくば市)
    • Year and Date
      2015-09-06
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    • Invited
  • [Presentation] WG報告「PFの将来計画」2015

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      研究・作業グループ「コヒーレント放射光を利用した新しい高圧力科学(II)」第1回研究会
    • Place of Presentation
      岐阜大学(岐阜県)
    • Year and Date
      2015-03-24
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] BL18Cにおける高圧下その場X線小角散乱測定2015

    • Author(s)
      佐藤友子、若林大佑、西田圭佑、亀卦川卓美、船守展正
    • Organizer
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場エポカル(茨城県)
    • Year and Date
      2015-03-17
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      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 地球上部マントルにおけるマグマの密度と粘性の異常2015

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第3回物構研サイエンスフェスタ
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場エポカル(茨城県)
    • Year and Date
      2015-03-17
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      2014 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] X線小角散乱で見る高圧力下のイオン液体の構造変化2014

    • Author(s)
      浜谷望、高久真由美、山村実早保、若林大佑、西田圭佑、船守展正、佐藤友子、亀卦川卓美、阿部洋、吉村幸浩
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-23
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    • Invited
  • [Presentation] 「新放射光源施設における高圧ビームライン提案書」について2014

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-23
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  • [Presentation] 高圧下その場X線小角散乱による相転移中間状態の観察2014

    • Author(s)
      佐藤友子、若林大佑、西田圭佑、横井雄行、亀卦川卓美、船守展正
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-23
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  • [Presentation] PF AR-NE7Aでの高圧下における弾性波速度測定2014

    • Author(s)
      西田圭佑、鈴木昭夫、若林大佑、柴崎裕樹、亀卦川卓美、船守展正
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-23
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  • [Presentation] ケイ酸塩メルトの中距離構造と密度・粘性の相転移的な圧力変化2014

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      若林大佑、船守展正、佐藤友子
    • Organizer
      第55回高圧討論会
    • Place of Presentation
      徳島大学(徳島県)
    • Year and Date
      2014-11-22
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  • [Presentation] Macroscopic and microscopic strain of SiO2 glass under uniaxial compression2014

    • Author(s)
      N. Funamori, D. Wakabayashi, T. Sato, T. Yagi
    • Organizer
      IUCr2014
    • Place of Presentation
      Montreal, Canada
    • Year and Date
      2014-08-11
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  • [Presentation] 大学人から見た物構研:過去、現在、そして未来へ2014

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      船守展正
    • Organizer
      第2回物構研特別シンポジウム
    • Place of Presentation
      高エネルギー加速器研究機構(茨城県)
    • Year and Date
      2014-05-28
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    • Invited
  • [Presentation] 室温におけるSiO2ガラスの巨大塑性変形2014

    • Author(s)
      若林大佑、船守展正、佐藤友子
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 連合大会2014
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県)
    • Year and Date
      2014-05-01
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  • [Presentation] 報告2:挿入光源

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      研究・作業グループ「コヒーレント放射光を利用した新しい高圧力科学」第3回研究会
    • Place of Presentation
      仙台市戦災復興記念館(宮城県)
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    • Invited
  • [Presentation] ルチル型SiO2・GeO2中のミュオンの電子状態

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第5回MLFシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場エポカル(茨城県)
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    • Invited
  • [Presentation] 塑性変形したSiO2中の偏差歪

    • Author(s)
      若林大佑、船守展正、佐藤友子
    • Organizer
      第31回PFシンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波国際会議場エポカル(茨城県)
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  • [Presentation] X線Talbot干渉計におけるビジビリティコントラストイメージング ~急峻なエッジの効果

    • Author(s)
      矢代 航、Olbinado Margie、Vagovic Patrik、名越健誠、佐藤友子、船守展正、兵藤一行、百生敦
    • Organizer
      第27回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県)
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  • [Presentation] 放射光源の高輝度化と地球惑星科学の発展

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第27回日本放射光学会年会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島県)
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    • Invited
  • [Presentation] 多孔性シリカの圧縮挙動

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      宮崎慶統、佐藤友子、畑隆大、若林大佑、船守展正
    • Organizer
      第54回高圧討論会
    • Place of Presentation
      朱鷺メッセ(新潟県)
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  • [Presentation] 一軸圧縮下におけるSiO2ガラスの塑性変形

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      若林大佑、船守展正、佐藤友子
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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  • [Presentation] 岩石のX線位相イメージング

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      佐藤友子、矢代 航、Olbinado Margie、Vagovic Patrik、名越健誠、百生敦、兵藤一行、船守展正
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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      若林大佑、船守展正
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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  • [Presentation] 高圧科学におけるコヒーレントX線回折イメージングの可能性

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      福井宏之、浜根大輔、佐藤友子、船守展正
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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  • [Presentation] 高輝度3GeV光源計画への高圧科学コミュニティからの要望

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      鈴木昭夫、船守展正、石松直樹、大谷栄治
    • Organizer
      第54回高圧討論会
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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      大村彩子、船守展正
    • Organizer
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      朱鷺メッセ(新潟県)
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  • [Presentation] 高圧下におけるクリストバライト‐ヘリウムI及びII相の結晶構造と安定性

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      松井正典、佐藤友子、船守展正
    • Organizer
      日本鉱物科学会2013年年会
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      筑波大学(茨城県)
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      N. Funamori, D. Wakabayashi
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      Goldschmidt 2013
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      Florence, Italy
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  • [Presentation] 高圧下におけるクリストバライトへのヘリウムの固溶による体積及び結晶構造変化

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      松井正典、佐藤友子、船守展正
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合 連合大会2013
    • Place of Presentation
      千葉幕張メッセ国際会議場(千葉県)
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  • [Book] 新放射光源施設における高圧ビームライン提案書2014

    • Author(s)
      大高理、船守展正(編)
    • Total Pages
      71
    • Publisher
      日本高圧力学会 研究・作業グループ「コヒーレント放射光を利用した新しい高圧力科学」
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      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-21   Modified: 2019-07-29  

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