2009 Fiscal Year Annual Research Report
巨大単結晶と大容量超高圧発生技術に基くマントル深部のレオロジー
Project/Area Number |
20224010
|
Research Institution | Okayama University |
Principal Investigator |
桂 智男 Okayama University, 地球物質科学研究センター, 教授 (40260666)
|
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
米田 明 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (10262841)
山崎 大輔 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (90346693)
芳野 極 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30423338)
安東 淳一 広島大学, 大学院・理学研究科, 助教 (50291480)
伊藤 英司 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 名誉教授 (00033259)
|
Keywords | 珪素自已拡散係数 / 高温高圧 / フォルステライド / ペロフスカイト / 単結晶 / 結晶方位 |
Research Abstract |
1. 本年度、設備備品として、精密イオンポリッシングシステム(PIPS691)・PIPSコールドステージ・GATAN636試料冷却2軸傾斜ホルダ・試料ホルダ予備排気装置・GATANデジタルマイクログラフソフトウェァを購入し、セットアップを行った。 2. 単結晶フォルステライトの珪素自己拡散係数を圧力3~13GPa、温度1600Kと1800Kで測定じた。単結晶試料の化学組成は、電子線マイクロープローブで調べた限り不純物は検出されない純粋なMg2Si04である。拡散の方向は[100]および[001]である。超高圧高温拡散実験は川井型マルチアンビル装置で行い、拡散プロファイル測定は二次イオン質量分析計で行った。得られた拡散係数は、1600Kでは10^<-20>~10^<-21>m^2s^<-1>、1800Kでは10^<-19>m^2s^<-1>であった。これにより、活性化エネルギーは430kJ/mol、活性化体積は1.3x10^<-6>m^3/molと見積もった。 今回得られた拡散係数は1気圧下での測定結果より2桁以上拡散係数が大きい。これは圧力効果では説明できない。他の研究結果と合わせて総合的に検討すると、拡散実験中に圧力媒体から進入してきた水がフォルステライト結晶中に欠陥を作るためと考えられる。無水条件下で拡散実験をするための特別な技術の開発が必要であることがわかった。 3. 単結晶試料によるMgSi03ペロフスカイトの珪素自己拡散実験を行った。拡散実験は、圧力23GPa、温度1870Kと2070Kで行った。単結晶試料によって得られた珪麦自已拡散係数は、他結晶試料によって得られた珪素自己拡散係数と誤差の範囲で一致する。また、有意な結晶方位依存性は見られない事が分かった。 4. MgSi03ペロフスカイトの変形実験用の単結晶試料を合成し、4軸回折計・EDS付SEMによって結晶性・化学組成・包有物の有無な調べた。単結晶試料は結晶軸方向に垂直な面で研磨した。現在、変形実験用長高圧セルの開発を行っている。
|
Research Products
(53 results)
-
-
[Journal Article] Stishovite single crystal growth and application to silicon self-diffusion measurements2010
Author(s)
Shatskiy, A., Yamazaki, D., Borzdov, Y., Matsuzaki, T., Litasov, K.D., Cooray, T., Ferot, A., Ito., E ., Katsura, T.
-
Journal Title
American Mineralogist 95
Pages: 135-143
Peer Reviewed
-
-
-
[Journal Article] A new 6-axis apparatus to squeeze the Kawai-cell of sintered diamond cubes2009
Author(s)
Ito, E., Katsura, T., Yamazaki, D., Yoneda, A., Tado, M., Ochi, T., Nishibara, E., Nakamura, A.
-
Journal Title
Physics of the Earth and Planetary Interiors 174
Pages: 264-269
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Determination of high-pressure phase equilibria of Fe_2O_3 using the Kawai-type apparatus equipped with sintered diamond anvils2009
Author(s)
Ito, E., Fukui, H., Katsura.T., Yamazaki, D., Yoshino, T., Aizawa, Y., Kubo, A., Yokoshi, S., Kawabe, K., Zhai, S.-M., Shatskiy, A., Okube, M., Nozawa, A., Funakoshi, K.
-
Journal Title
American Mineralogists 94
Pages: 205-209
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] P-V-T relations of MgSiO3 perovskite determined by in situ X-ray diffraction using a large-volume high-pressure apparatus2009
Author(s)
Katsura, T., Yokoshi, S., Kawabe, K., Shatskiy, A., Manthilake, M.A.G.M., Zhai, S.-M., Fukui, H., Hegoda.A.C.I.H., Yoshino, Y., Yamazaki, D., Matsuzaki, T., Yoneda, A., Ito, E., Sugita, M., Tomioka, N., Hagiya, K., Nozawa, A., Funakoshi, K
-
Journal Title
Geophysical Research Letters 36
Pages: L01305
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Correction to "P-V-T relations of the MgSiO3 perovskite determined by insitu X-ray diffraction using a large-volume high-pressure apparatus"2009
Author(s)
Katsura, T., Yokoshi, S., Kawabe, K., Shatskiy, A., Manthilake, M.A.G.M., Zhai, S.-M., Fukui, H., Hegoda.A.C.I.H., Yoshino, Y., Yamazaki, D., Matsuzaki, T., Yoneda, A., Ito, E., Sugita, M., Tomioka, N., Hagiya, K., Nozawa, A., Funakoshi, K
-
Journal Title
Geophysical Research Letters 36
Pages: L16309
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Thermal expansion of forsterite at high pressures determined by in situ X-ray diffraction : the adiabatic geotherm in the upper mantle2009
Author(s)
Katsura, T., Shatskiy, A., Manthilake, M.A.G.M., Zhai, S.-M., Fukui, H., Yamazaki, D., Matsuzaki, T., Yoneda, A., Ito, E., Kuwata, A., Ueda, A., Nozawa, A., Funakoshi, K.,
-
Journal Title
Physics of the Earth and Planetary Interiors 174
Pages: 86-92
Peer Reviewed
-
[Journal Article] P-V-T relations of wadsleyite determined by in situ X-ray diffraction in a large-volume high-pressure apparatus2009
Author(s)
Katsura, T., Shatskiy, A., Manthilake, M.A.G., Zhai, S.M., Fukui, H., Yamazaki, D., Matsuzaki, T., Yoshino, T., Yoneda, A., Ito, E., Sugita, M., Tomioka, N., Kuwata, A., Ueda, A., Tange, Y., Nozawa, A., Funakoshi, K.
-
Journal Title
Geophysical Research Letters 36
Pages: L11307
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Hydrogen incorporation into forsterite in the systems Mg2SiO4-K2Mg(CO3)2-H2O and Mg2SiO4-H2O-C at pressures of 7.5-14.0 GPa2009
Author(s)
Litasov, K.D., Shatskiy, A., Palyanov, Yu.N., Sokol, A.G., Katsura, T., Ohtani, E.,
-
Journal Title
Russian Geology and Geophysics 50
Pages: 1129-1138
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Electrical conductivity of wadsleyite as a function of temperature and water content2009
Author(s)
Manthilake, M.A.G.M., Matsuzaki, T., Yoshino, T., Yamashita, S., Ito, E., Katsura, T.
-
Journal Title
Physics of the Earth and Planetary Interiors 174
Pages: 10-18
Peer Reviewed
-
[Journal Article] The temperature-pressure-volume equation of state of platinum2009
Author(s)
Matsui, M., Ito, E., Katsura, T., Yamazaki, D., Yoshino, T., Yokoyama, A., Funakoshi, K.
-
Journal Title
Journal of Applied Physics 105
Pages: 013505
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Boron-doped diamond heater and its application to large-volume, high-pressure and high-temperature experiments2009
Author(s)
Shatskiy, A., Yamazaki, D., Morard, G., Cooray, T., Matsuzaki, T., Higo, Y., Funakoshi, K., Sumiya, H., Ito, E., Katsura, T.,
-
Journal Title
Review of scientific instruments 80
Pages: 023907
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Single crystal growth of wadsleyite2009
Author(s)
Shatskiy, A., Litasov, K.D., Matsuzaki, T., Shinoda, K., Yamazaki, D., Yoneda, A., Ito, E., Katsura, T.
-
Journal Title
American Mineralogists 94
Pages: 1130-1136
Peer Reviewed
-
[Journal Article] , Electrical conductivity measurements of periclase under high pressure and high temperature,,2009
Author(s)
Wu, X.-P., Zhang, B.-H., Xu, J.-S., Katsura, T., Zhai, S.-M., Yoshino, T., Manthilake, G., Shatskiy, A.
-
Journal Title
Physica B 405
Pages: 53-56
Peer Reviewed
-
-
-
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Crystal Structure of anhydrous K-phase X, K2.13(Mg1.91Cr0.02)Si2O7 synthesized at 16 GPa and 1700℃
Author(s)
Matsuzaki, T., Hagiya K., Shatskiy, A., Matsui, M., Katsura, T.,
-
Journal Title
Mineralogical and Petrological Sciences (印刷中)
Peer Reviewed
-
-
[Journal Article] Aluminum nitride crystal growth from AIN-AI system at 6.0 GPa and 1800℃
Author(s)
Shatskiy, A., Borzdov, Y.M., Yamazaki, D., Litasov, K.D., Katsura, T., Palyanov, Y.N.
-
Journal Title
Crystal Growth and Design (印刷中)
Peer Reviewed
-
[Journal Article] A peculiar site preference of B in MgA12-xBxO4(x=0.0, 0.11 and 0.13)spinel under high-pressure and high-temperature.
Author(s)
Yoshiasa, A., Ito, T., Sugiyama, K, Nakatsuka, A., Okube, M., Kurosawa, M., Katsura, T.
-
Journal Title
Zeitschrift fur Anorganische and Allgemeine Chemie (印刷中)
Peer Reviewed
-
[Journal Article] Shear deformation of dry polycrystalline wadsleyite up to 2100 K at 14-17 GPa using a rotational Drickamer apparatus(RDA
Author(s)
Kawazoe, T., Karato, S., Ando, J., Jing, Z., Otsuka, K, Hustoft JW
-
Journal Title
Journal of Geophysical Research B (印刷中)
Peer Reviewed
-
[Presentation] Study of Fe-S-Si immiscible system at high pressure and high temperature : implications for planetary cores2009
Author(s)
Morard, G, Sanloup, C, Katsura, T, Guillot, B B, Fiquet, G, Mezouar, M
Organizer
2009 AGU Fall Meeting
Place of Presentation
Moscone Convention Center, San Francisco
Year and Date
20091111-20091118
-
-
-
-
[Presentation] P-V-T relations of MgSiO3 perovskite determined by in situ X-ray difraction using a large-volume high-pressure apparatus2009
Author(s)
T.Katsura, S.Yokoshi, K.Kawabe, A.Shatskiy, G.Manthilake, S.Zhai, H.Fukui, T.Yoshino, D.Yamazaki, T.Matsuzaki, A.Yoneda, E.Ito, N.Tomioka, K.Hagiya, A.Nozawa, K.Funakoshi
Organizer
Joint AIRAPT-22 & HPCJ-50
Place of Presentation
Tokyo International Exchange Center, Tokyo
Year and Date
20090726-20090731
-
-
-
-
-
-
[Presentation] P-V-T relations of MgSiO3 perovskite determined by in situ X-ray diffraction using a large-volume high-pressure apparatus2009
Author(s)
Katsura, T., Yokoshi, S., Kawabe, K., Shatskiy, A., Manthilake, M.A.G.M., Zhai, S.-M., Fukui, H., Yoshino, Y., Yamazaki, D., Matsuzaki, T., Yoneda, A., Ito, E., Hagiya, K., Nozawa, A., Funakoshi, K.
Organizer
JPGU Meeting 2009
Place of Presentation
幕張メッセ国際会議場, 千葉
Year and Date
20090523-20090528
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-