2012 Fiscal Year Annual Research Report
Ｆｅ系物質の超高圧下での挙動と最下部マントル～内核の物質科学
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20001005
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| Research Institution | Ehime University |
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Principal Investigator |
入舩 徹男 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (80193704)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土屋 卓久 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 教授 (70403863)
大藤 弘明 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 准教授 (80403864)
丹下 慶範 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (70543164)
桑山 靖弘 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (00554015)
肥後 祐司 公益財団法人高輝度光科学研究センター, (財)高輝度光科学研究センター, 研究員 (10423435)
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| Project Period (FY) |
2008-06-04 – 2013-03-31
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| Keywords | 固体地球物理学 / 超高圧実験 / 地球・惑星内部 / 第一原理計算 / マントル・核 |
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| Research Abstract |
大型NPD（ヒメダイヤ）を利用したマルチアンビル装置のうち、特に6-8加圧方式への応用を重点的に試み、50GPa程度の圧力発生を130トン程度の低荷重下で確認した。この結果は、焼結ダイヤモンドを用いた場合に比べて、明らかに圧力発生効率が向上している。また、NPDの高いX線透過性により、NPDアンビルを通じた試料部のイメージングや回折実験も可能であることが示された。DACへの応用に関しては、高圧Ｘ線吸収測定への本格的応用とともに、超小型NPDアンビルを用いた実験も開始された。
SDアンビルを用いたマルチアンビル装置により、MORBやかんらん石を50-60 GPa領域におけるFeを始めとした元素の固相間分配実験をおこなった。また、昨年度に引き続きSDアンビルを用いた実験により、この程度の圧力領域までMgSiO3ペロブスカイト等の状態方程式の精密決定をおこなった。
核物質に関しては、CO2レーザーを用いた両面加熱DAC実験により、従来のYAGレーザー加熱に比べてより均質・高温の実験を可能にし、様々な物質の融解実験も開始した。また昨年度に引き続き、Fe-Niに加え特に軽元素としてSiを想定した核領域での実験をおこない、結果の取り纏めを行っている。
一方、第一原理計算を用い、特に珪酸塩ペロブスカイト、ポスト・ペロブスカイト、ペリクレース、金属Feに着目し高温相平衡及び弾性への影響を明らかにするとともに、特にこれらの高圧相の熱伝導率の高温高圧下での予測をおこない、下部マントル領域の熱構造に関する新たな制約を試みた。
更に、下部マントル上部領域に対応する高温高圧条件下で、また、珪酸塩イルメナイトやペロブスカイトの高温高圧下での弾性波速度測定をおこなった。また、アルマンダインなどFe系のガーネットの透光性多結晶体合成技術の開発に成功し、それらの弾性波速度測定も新たにおこなった。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Slow Si-Al interdiffusion in garnet and stagnation of subducting slabs2013
Author(s)
Nishi, M., Kubo, T., Ohfuji, H., Kato, T., Nishihara, Y., and Irifune, T.
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Journal Title
Earth Planet. Sci. Lett.
Volume: 361
Pages: 44-49
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Glitch-free X-ray absorption spectrum under high pressure obtained using nano polycrystalline diamond anvils2012
Author(s)
Ishimatsu, N., Matsumoto, K., Maruyama, H., Naomi, K., Mizumaki, M., Sumiya, H., and Irifune, T.
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Journal Title
J. Synch. Rad
Volume: 19(5)
Pages: 768-772
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Influence of graphite crystallinity on the microtexture of nano-polycrystalline diamond obtained by direct conversion2012
Author(s)
Ohfuji, H., Okimoto, S., Kunimoto, T., Iosbe, F., Sumiya, H., Komatsu, K., and Irifune, T.
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Journal Title
Phys. Chem. Miner.
Volume: 39(7)
Pages: 543-552
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Elasticity and sound velocities of polycrystalline Mg3Al2(SiO4)3 garnet up to 20 Gpa and 1700 K2012
Author(s)
Zou, Y., Irifune, T., Greaux, S., Whitaker, M.L., Shinmei, T., Ohfuji, H., Negishi, R., and Higo, Y.
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Journal Title
J. Appl. Phys.
Volume: 112(1)
Pages: 014910
DOI
Peer Reviewed
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