2023 Fiscal Year Annual Research Report
Ultrahigh pressure structural change in silicate magma at pressures near the core-mantle boundary
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20H00201
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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) |
新田 清文 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 分光推進室, 研究員 (00596009)
尾原 幸治 島根大学, 学術研究院機能強化推進学系, 教授 (00625486)
則竹 史哉 山梨大学, 大学院総合研究部, 助教 (50755569)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 高圧 / 非晶質構造 / ケイ酸塩 / ガラス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度は主にこれまで得られたデータの解析と結果のとりまとめを行い、特に本研究課題で開発した高圧下その場における高精度のガラス・メルトの構造測定手法についての論文を執筆した(Kono et al., 2024)。さらに、新たにMg2SiO4ガラスの高圧室温下における構造測定と、SiO2ガラスについての高圧かつ高温下における構造測定を行った。
2022年にNature Communications誌に出版したSiO2ガラスの高圧構造変化の研究を基に、次に、SiO2量の変化による高圧構造変化の違いを理解することを目的とし、MgSiO3ガラス、Mg2SiO4ガラスの構造測定を行った。昨年度以前に実験を行ったMgSiO3ガラスの研究については2023年度に論文を執筆し、現在American Mineralogist誌でin pressとなっている。さらに、2023年度に、よりSiO2量が少ないMg2SiO4ガラスについての高圧下構造測定を行い、質の良い構造因子S(Q)データの取得に成功した。これらSiO2ガラス、MgSiO3ガラス、Mg2SiO4ガラスの高圧構造を比較することにより、SiO2量の異なるケイ酸塩ガラスにおける高圧構造変化の違いを議論する。
さらに、圧力誘起の構造変化だけでなく、温度の影響による構造変化の可能性を調べるために、SiO2ガラスについて高圧かつ高温下での構造測定を行った。圧力約1 GPaの低圧下においては、融点直下の温度最大1600℃までの加熱においても顕著な構造変化は見られなかったが、圧力3 GPa以上の高圧下においては、400-800℃以上の高温下において構造因子S(Q)の結果に明らかな変化が見られた。構造変化の詳細については現在解析中であるが、四面体対称性の崩れる圧力3 GPa以上の高圧下においては、温度の影響による構造変化の存在を示している。
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| Research Progress Status |
令和5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 |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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