2015 Fiscal Year Annual Research Report
水素結合の対称化周辺圧力における内部構造変化に関する研究
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25400507
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
栗林 貴弘 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20302086)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | δ-AlOOH / 圧力誘起相転移 / 含水素鉱物 / Al含有phase D / 水素結合の対称化 / 放射光Ｘ線単結晶回折 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では申請期間内に，1)δ-AlOOH相において水素結合の対称化はどの程度の圧力で起こり得るのか？2)生じる場合には，水素結合の対称化前後において構造的な相違や物理的性質の変化はどのように生じるのか？さらに，3)異なる化学組成を持ち同一の歪んだルチル型構造をとる鉱物群や類似する構造において，組成変化によって高圧下における水素結合の振る舞いは異なるのか？という3点を解明することを目標として研究を進めてきた．
1, 2)に関しては8 GPa付近での圧力誘起相転移を明らかにした(論文として公表)．また，引き続き行った12 GPa付近までのＸ線回折実験からは厳密な意味での水素結合の対称化は確認できなかったが，最終形態へ移行しつつあることを確認することができた．また，水素結合様式の対比実験として，微量のAlとHを含有する無水鉱物のMgSiO3相に関した実験を進め，放射光共同利用実験や中性子回折実験から水素位置に関する情報を得た(論文準備中)．これらの結果を受けて，最終年度は，2年目までに合成に成功しているAlを含有するphase D相に関する放射光共同利用(PAC. 2013G127, 2014G081)による単結晶放射光Ｘ線回折実験を行った．その結果，Alを固溶した場合での水素位置の精密化に成功し，構造が類似する鉱物種における水素結合様式について議論するための情報を得た．合わせて，微量のAlの席占有様式が明らかとなり，組成変化に伴う構造変化が生じることを新に明らかにした(論文準備中)．なお，導入した偏光顕微鏡と画像記録システムにより，合成実験生成物の評価過程が大きく効率化された．
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Research Products
(10 results)
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[Journal Article] Synthesis of large and homogeneous single crystals of water-bearing minerals by slow cooling at deep-mantle pressures2015
Author(s)
Okuchi, T., Purevjav, N., Tomioka, N., Lin, J-F., Kuribayashi, T., Schoneveld, T., Hwang, H., Dunkel, K., Sakamoto, N., Kawasaki, N. and Yurimoto, H
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Journal Title
American Mineralogist
Volume: 100
Pages: 1483-1492
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] The stability and water solubility of possible Al-bearing high pressure hydrous and nominally anhydrous minerals in the mantle2015
Author(s)
T. Inoue, S. Kakizawa, N. Cai, K. Fujino, T. Kuribayashi, T. Nagase, S. Greaux, Y. Higo, N. Sakamoto, and H. Yurimoto
Organizer
Goldschmidt Conference
Place of Presentation
Prague, Czech (プラハ，チェコ共和国)
Year and Date
2015-08-16 – 2015-08-21
Int'l Joint Research
