Internally consistent pressure scales at ultla-high pressure condition

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17H02985
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Petrology/Mineralogy/Economic geology
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: Sakai Takeshi 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (90451616)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 圧力スケール / 状態方程式 / 高圧発生技術 / 2段式ダイヤモンドアンビルセル / トロイダル型ダイヤモンドアンビルセル

Outline of Final Research Achievements

Various pressure scale materials (MgO, Pt, Re, Cu, W, Au, Mo) were compressed above the pressure of the center of the Earth using toroidal diamond anvil cell (t-DAC). Present compression data yield the volume-volume relation between these materials, which enables to evaluate the mutual consistency of Cu, Au and Pt pressure scales proposed as absolute scales based on the ramp compression experiment. At 400-500 GPa region, Au and Pt scales shows relatively lower/higher pressure against Cu scale, respectively. Present result indicates that the mutual consistency of absolute scales based on the ramp compression is not perfect.

Free Research Field

超高圧物性科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では、400万気圧領域でのMgO, Pt, Re, Cu, W, Au, Moといった様々な圧力標準物質の同時圧縮実験を行い、各種圧力スケールの相互関係を明らかにすることに成功した。地球中心圧力(365万気圧)を超えるような圧力における物質科学は、地球よりも大きな惑星（巨大ガス惑星やスーパーアースなどの系外惑星）の深部の知見を与えるという地球惑星科学的な側面と、400~500万気圧で起こるとされる水素の金属化に代表されるような高圧物性物理学の側面を併せ持っている。本研究成果は、それらの研究分野での実験圧力値の信頼性や整合性という根本的に重要な情報を提供する。