ラマンスペクトルによる隕石中ダイヤモンドの成因解明

1991 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01420014
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 宮本 正道 東京大学, 教養学部, 助教授 (70107944)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 大隈 一政 高エネルギー物理学研究所, 放射光, 教授 (70011715) ; 遠藤 泰樹 東京大学, 教養学部, 助教授 (40106159)
• Keywords: ラマンスペクトル / 隕石 / ダイヤモンド / CVD / 分光学 / X線回折 / 残留応力 / カンラン石

Research Abstract

本研究初年度に購入した主要設備である顕微レ-ザ-ラマン分光光度計を最適化し、昨年度に引き続き、種々のダイヤモンドのラマンスペクトル測定を行った。さらに鉱物中の残留応力を定量的に求める方法についての予備的研究を続けた。ダイヤモンドについては、種々のユレ-ライト隕石中のものについて、数多くの測定を行った。また、気相成長(CVD)ダイヤモンドについても、合成条件の異なる種々のものについて多くのラマンスペクトル測定を行った。それらをまとめると、ユレ-ライト隕石中のダイヤモンドの1330cm^<ー1>付近のラマン線の半価幅は、CVDダイヤモンドの示すラマン線の半価幅に近い。従ってラマンスペクトルの測定結果果からは、ユレ-ライト隕石中のダイヤモンドの成因については、原始太陽系星雲内での気相からの生成が示唆される。まだ気相合成の微小ダイヤモンドについて、高エネ研で放射光を用いた単結晶X線回折を行い、解析の結果、20面体を半分にしたような外形を持つ結晶は17個のドメインから成る事が解り、そのうちいくつかのドメインはスピネル型双晶の関係にあった。また単位格子は天然ダイヤモンドに比較して、わずかに長い事も明らかになった。ラマン線のピ-ク位置を精密に測定する事により、鉱物中の残留応力を定量的に求める試みを行った。衝撃圧を受けたカンラン石についての研究では、大きな衝撃圧を受けた試料ほど、850cm^<ー1>付近のラマン線の位置が高波数側にずれる。さらにカンラン石と石英の表面にビッカ-ス硬度計で作製した凹みの近傍では、残留応力のたるラマン線の位置が高波数側にずれ、凹みからの距離にずれの量が依存する事も判明した。これらについては、今後さらに詳しく研究する予定である。

Research Products

• [Publications] M.Miyamoto: "A stress indicator for minerals by microーRaman spectroscopy" Lunar and Planetary Science XXII. 909-910 (1991)
• [Publications] M.Miyamoto: "Wavenumber shifts in Raman lines of shocked olivines" Lunar and Planetary Science XXII. 910-911 (1991)
• [Publications] K.Ohsumi: "Characterization of 5 μmーsized icosahedral CVD diamond by synchrotron Xーray diffraction with Laue method." Rev.Sci.Instrum.63. (1992)