2022 Fiscal Year Annual Research Report
Studies of magmas under pressure by using high-pressure X-ray tomography
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19KK0093
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
河野 義生 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (20452683)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
近藤 望 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 (70824275)
桑原 秀治 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (50505394)
大平 格 学習院大学, 理学部, 助教 (90873159)
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| Project Period (FY) |
2019-10-07 – 2023-03-31
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| Keywords | メルト / X線トモグラフィー / 高圧 / 弾性波速度 / メルト構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2022年度においても、新型コロナウィルスの影響により米国に直接渡航することはできなかったが、米国の放射光X線施設Advanced Photon Soucerの共同研究者と協働してリモート実験を行うことにより、APSにおける国際共同研究実験を日本からのリモートで実施した。2022年度は、若手研究者の大平が中心となり実験ビームタイム課題の申請を行い、APSでの高圧放射光X線実験を行った。APSの2022-2期において、2022年9月17日-19日にSiO2-Al2O3組成ガラスの高圧構造測定を行った。SiO2-Al2O3組成ガラスの研究については、SPring-8において高圧下での弾性波速度測定を行っており、その結果、高圧下における異常な弾性挙動と密度変化の発現圧力がAl2O3量により大きく変化することが明らかとなっている。APSにおける高圧構造測定から高圧下における弾性異常の構造メカニズムを理解することにより、ケイ酸塩マグマにおけるAl2O3量の変化が高圧下におけるマグマの構造と弾性挙動に与える影響について議論を進めている。さらに、APSでのビームタイム日程調整の結果、2023年度にずれ込んでしまったが、2023年4月11日-14日においてもAPSでの高圧放射光X線実験を行った。これらデータをまとめることにより、ケイ酸塩ガラスの高圧下における弾性率変化と構造の関係についての研究をまとめる。
また、2021年度にデータ収集を終えていたCaAl2O4ガラスの異常弾性挙動の研究について、その構造メカニズムを理解するための分子動力学シミュレーションを2022年度に行った。APSでの実験により得られているCaAl2O4ガラスの構造データとの比較により、CaAl2O4ガラスの高圧下における急激な弾性率増加の構造メカニズムの解明が進んでおり、現在論文の執筆を進めている。
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[Journal Article] Experimental evidence of tetrahedral symmetry breaking in SiO2 glass under pressure2022
Author(s)
Y. Kono, K. Ohara, N. M. Kondo, H. Yamada, S. Hiroi, F. Noritake, K. Nitta, O. Sekizawa, Y. Higo, Y. Tange, H. Yumoto, T. Koyama, H. Yamazaki, Y. Senba, H. Ohashi, S. Goto, I. Inoue, Y. Hayashi, K. Tamasaku, T. Osaka, J. Yamada, and M. Yabashi
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 13
Pages: 2292
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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