1998 Fiscal Year Annual Research Report
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10440148
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
藤野 清志 北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (40116968)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山中 高光 大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (30011729)
高橋 栄一 東京工業大学, 理学部, 教授 (40144779)
大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
入船 徹男 愛媛大学, 理学部, 教授 (80193704)
赤荻 正樹 学習院大学, 理学部, 教授 (30126560)
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| Keywords | ペロブスカイト / 高圧鉱物 / 相転移 / 流動特性 / 電顕観察 / 高温高圧実験 / X線その場観察 / 計算機シミュレーション |
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| Research Abstract |
地球惑星科学上重要な物質について.その高温高圧下における相関係,構造と物性,さらには相変態とレオロジー等の動的挙動を物質科学的に明らかにするため.高温高圧実験とその場観察,X線・電顕等による実験回収試料および天然試料の解析,さらには計算磯シミュレーションによる模擬実験,等を有機的に結び付けて研究を行った.ぞして,1999年初頭に札幌で多くの若手教官や院生を含む研究会を開いて、当研究課題に関する研究成果の発表・i・1論と研究交流を1ラ2った.具体的な成果として.以下のものがある.1.ガーネッ卜・ペロブスカイト相変態において,ペロブスカイト中のΛ1が圧力,温度とともに増大すること,及び共存するΛ1のホスト相として,コランダム相以外の新しい相を見つけた(藤野他).
2,Mg_2SlO_4の高温高圧X線その場観察で.スビネル相とペロブスカイト+岩塩相との境界を決めた(人船他).
3.MORB組成は15Gpa以上でメージャライトとスティショバイトのみに転移する事,および高温高圧X線その場観察からメージャライトの状態方程式を決めた(高橋他).
4.Mg_2SlO_4のα-β転移とγ相の分解のカイネティクスを,電子線回折と高温高圧X線その場観察で明らかにした,また,α-β転移速度に0.1%程度の水が大きな影響を与える事を明らかにした(大谷他).
5.衝撃を受けた隕石中に珪酸塩イルメナイトとペロブスカイトを発見し.その生成機構を解明した(藤野他).6.MgAl_2O_4-CaAl_2O_4系で15GPa以上で安定な新高圧相を見出し,その安定領域を決定した(赤萩他).
7.1500℃,10GPaで合成したα-CaSi_2O_5の結晶構造を決定し,5配位のSiの存在を見出した(工藤他).
8.Mg_2SlO_4のα,ρ,γ相に適用できる高精度な有効原子間ポテンシャルモデルを求める事に成功した(松井).
9.ヒーター内蔵ダイヤモンドアンビル装置を用いた転移解析用時間分割実験システムを開発した(山中他)
10.結晶の晶相変化でのカイネティックスムーズニング現象を見出し,晶相変化を理論的に導いた(北村他).
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[Publications] Fujino, K.: "Analytical electron microscopy of the garnet-perovskite transformation in a laser-heated diamond anvil cell" Proceedings of the U.S.-Japan Seminar. 409-418 (1998)
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[Publications] Tomioka,N.: "Akimotoite, (Mg, Fe)SiO_3 a new silicate mineral of the ilmenite group in the Tenham chondrite" American Mineralogist. 84. 267-271 (1998)
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[Publications] Akaogi, M.: "High pressure dissociation of Fe_3Al_2Si_3O_<12> garnet : phase boundary determined by phase equilibrium experiments and calorimetry" Physics of the Earth and Planetary Interiors. 106. 103-113 (1998)
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[Publications] Irifune, T.: "Iron partitioning in a pyrolite mantle and the nature of the 410-km seismic discontinaity" Nature. 392. 702-705 (1998)
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[Publications] Ohtani, E.: "Melting and crystal-liquid partitioning in the system Mg_2SiO_4-Fe_2SiO_4 to 25 GPu" Physics of the Earth and Planetary Interiors. 197. 75-82 (1998)
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[Publications] Takahashi, E.: "Origin of the Columbia River Basalts : Melting model of a heterogeneous plume head" Earth and Planetary Science letters. 162. 63-80 (1998)
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[Publications] Yamanaka, T.: "Phase relations and physical properties of Fe_2SiO_4-Fe_3O_4 solid solution under pressure up to 12 GPa" Proceedings of the U.S.-Japan Seminar. 451-459 (1998)
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[Publications] Kato, T.: "Melting experiments on the forsterite-pyrope system at 8 and 13.5 GPa" Physics of the Earth adn Planetary Interiors. 107. 97-102 (1998)
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[Publications] Matsui, M.: "Breathing shell model in molecular dynamics simulation: Application to MgO and CaO" Journal of the Chemical Physics. 108. 3304-3309 (1998)
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[Publications] Kudoh, Y.: "Crystal chemical characteristics of α-CaSi_2O_5, a new high pressure calcium silicate with five-coordinated silicon synthesized at 1500℃ and 10 GPa" Physics and Chemistry of Minerals. 25. 429-433 (1998)
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[Publications] Kitamura, M.: "Kinetic smoothening and habit change during crystal growth" Proceedings of the Japan Academy. 74,B,6. 100-104 (1998)
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[Publications] Voegele, V.: "Plastic deformation of silicate garnet I.High pressure experiments" Physics of the Earth and Planetary Interiors. 108. 305-318 (1998)
