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2012 Fiscal Year Annual Research Report

超高圧下その場小角エックス線散乱法による地球深部物質のナノ不均質構造の解析

Research Project

Project/Area Number 23654156
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

船守 展正  東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (70306851)

Keywords高圧下その場小角X線散乱 / シリカガラス / フュームドシリカ / メソポーラスシリカ / 粒界 / 空孔
Research Abstract

2年計画の最終年度にあたる平成24年度は、前年度までに立ち上げた高圧下その場小角X線散乱測定のための装置を用いて、各種の非晶質SiO2に対して高圧下における測定を実施した。シリカガラスとフュームドシリカに対する測定を50万気圧領域まで実施したところ、どちらの試料にも最高圧力まで小角領域に有意な散乱が観察された。これは、粒内と粒界の密度差が50万気圧領域においても完全には無くならないことを示唆しており、大変興味深い。また、メソポーラスシリカに対する測定を20GPa領域まで実施したところ、アルコール圧力媒体中で加圧した場合に、高圧下で空孔サイズが大きくなることを示す結果を得た。高圧下では空孔サイズは小さくなるのが一般的であり、それと全く相反する結果が得られた。圧力媒体が空孔内に侵入して試料と化学的反応を起こした可能性が推察される。これまで、ゼオライトなどの多孔性の結晶では、X線回折法によって、同様の現象が結晶格子の膨張として観察されることが報告されてきた。しかし、高圧下で非晶質化した場合など、空間スケールの大きな空孔に関する情報をX線回折法で得ることは容易ではない。本研究で開発した高圧下その場小角X線散乱法の測定は、今後、多孔性の物質の高圧下での振る舞いの解明などに大いに活用されるものと期待される。なお、全ての測定は、高エネルギー加速器研究機構・放射光科学研究施設のBL-18Cステーションにおいて、放射光共同利用実験として実施された。現在、研究成果を論文にまとめるための準備を進めている。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Anomalous behavior of cristobalite in helium under high pressure2013

    • Author(s)
      T. Sato
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Minerals

      Volume: 40 Pages: 3-10

    • DOI

      10.1007/s00269-012-0540-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equation of state of silicate melts with densified intermediate-range order at the pressure condition of the Earth’s deep upper mantle2013

    • Author(s)
      D. Wakabayashi
    • Journal Title

      Physics and Chemistry of Minerals

      Volume: 40 Pages: 299-307

    • DOI

      10.1007/s00269-013-0571-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 二つの顔をもつ溶融高分子2012

    • Author(s)
      千葉文野
    • Journal Title

      月刊『化学』

      Volume: 67 Pages: 25-28

  • [Journal Article] Materials under extreme conditions: overview2012

    • Author(s)
      N. Funamori
    • Journal Title

      Energy Recovery Linac Conceptual Design Report

      Volume: KEK Report 2012-4 Pages: 52-53

  • [Journal Article] Materials under extreme conditions: Structural characterization of materials under high pressure2012

    • Author(s)
      T. Sato
    • Journal Title

      Energy Recovery Linac Conceptual Design Report

      Volume: KEK Report 2012-4 Pages: 53-55

  • [Presentation] Equation of state of silicate melts with densified intermediate-range structures at the pressure condition of the Earth's deep upper mantle

    • Author(s)
      D. Wakabayashi
    • Organizer
      High Pressure Mineral Physics Seminar 8
    • Place of Presentation
      Lake Tahoe, USA
  • [Presentation] 極限超高圧の科学

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      放射光将来光源利用サイエンス若手シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] SiO2高圧合成相(スティショバイト・コーサイト)中のミュオンスピン緩和

    • Author(s)
      小嶋健児
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋季大会
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都府)
  • [Presentation] ルチル型シリカ高圧相中のミュオニウム

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第4回MLFシンポジウム
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京都)
    • Invited
  • [Presentation] コヒーレント放射光を利用した新しい高圧力科学:期待と展望

    • Author(s)
      船守展正
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(大阪府)
  • [Presentation] 高圧下における非晶質SiO2の小角X線散乱測定

    • Author(s)
      佐藤友子
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(大阪府)
  • [Presentation] 鉱物中のミュオンスピン回転

    • Author(s)
      若林大佑
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(大阪府)
  • [Presentation] DAC用ガス冷却充填装置の製作と改良

    • Author(s)
      山内初希
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(大阪府)
  • [Presentation] 上部マントル深部の圧力条件下における高密度化ケイ酸塩メルトの状態方程式

    • Author(s)
      若林大佑
    • Organizer
      第53回高圧討論会
    • Place of Presentation
      大阪大学会館(大阪府)
  • [Presentation] 天然岩石のX線位相トモグラフィー

    • Author(s)
      佐藤友子
    • Organizer
      第30回PFシンポジウム
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場エポカル(茨城県)

URL: 

Published: 2014-07-24  

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