2015 Fiscal Year Annual Research Report
最先端電顕法による造岩鉱物の元素分配に関する実験的研究
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24540526
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
藤 昇一 福岡大学, 理学部, 助教 (20380595)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中牟田 義博 九州大学, 総合研究博物館, 准教授 (80128058)
三宅 亮 京都大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (10324609)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 分析電子顕微鏡 / ALCHEMI法 / エネルギー分散型X線分光分析 / かんらん石 / 斜方輝石 / HARECXS法 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は申請者の属するグループが開発した最新鋭の分析装置を用いてALCHEMI法に適用し、より高精度に元素分配を決定する目的で研究を進めた。近年、エネルギー分散型分光分析装置（EDS）の検出器の面積が大型化し、検出感度が大幅に向上した。その一方で、透過型分析電子顕微鏡（AEM）を用いた動力学的回折効果に基礎を置くALCHEMI法は、AEMのポテンシャルを最大限に引き出した分析法の一つであり結晶内の元素の分布、咳占有率を決定することができる手法である。したがって、EDSの高性能化により、ALCHEMI法を用いた高精度な元素分配の決定が期待できる。
使用した装置は、日本電子製のAEMであるJEM-2100（AEM1）および電解放射型電子銃を搭載したJEM-2100F（AEM2）である。AEM1のEDS検出器の面積は30mm2であるのに対し、AEM2はおよそ100mm2の検出器を搭載している。これら２台の装置を選択した理由は電子銃およびEDS検出器以外の構造は基本的に同じであり、比較検討がしやすいためである。用いた試料は、代表的な造岩鉱物であるかんらん石および斜方輝石である。電顕試料の作製は、液体窒素による冷却ステージを備えたイオン研磨装置であるガタン社製PIPS、および集束イオンビーム（FIB）を用いた。また、試料の作製にあたっては、本研究の場合、電子線入射方位が極めて重要である。したがって、本課題に措置された研究経費で導入した偏光顕微鏡システムにより入射方位の検証を行った。
元素の分配の決定は、当初予定のALCHEMI法だけでなく、その発展型であるHARECXS法により行った。その結果、かんらん石ではMnとNiが相反する挙動を示す傾向を認めた。さらに、輝石については、MgとFeが無秩序化している傾向を確認した。
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