2013 Fiscal Year Research-status Report
鏡肌のナノレベル表面観察による断層における素反応解明への挑戦
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25610162
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鍵 裕之 東京大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (70233666)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安東 淳一 広島大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50291480)
吉野 徹 地方独立行政法人東京都立産業技術研究センター, 開発本部開発第二部材料技術グループ, 研究員 (90614545)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 鏡肌 / 表面 / 鉱物 / 原子間力顕微鏡 |
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| Research Abstract |
本年度は鏡肌試料の原子間力顕微鏡観察の技法を確立し、鏡肌試料のナノメーターオーダーの表面構造を再現性良く観察することができるようになった。天然試料の観察と並行して、方解石の摩擦実験を行い、回収試料の表面観察を行った。
天然の鏡肌試料の微細組織観察によって、以下のことが明らかになった。1) 鏡肌は原岩と同様の化学組成を持つ厚さ数十 nmの薄層である。2) この薄層は長径が数十 nmの偏平な粒子から構成される。3) 断層運動による変形集中帯に鏡肌が形成されている。
再現実験では、天然のものと同様の微細組織を持つ鏡肌を得ることができた。このことは天然の鏡肌形成の素過程が再現できたことを示している。摩擦実験からの回収試料を原子間力顕微鏡で観察し、以下のことが明らかとなった。1) 鏡肌はすべり変位・垂直荷重が大きいほど良く発達する。2) 鏡肌は垂直荷重が大きいほど短いすべり変位で発達する。3) の比較的低い荷重での実験では鏡肌の形成に伴い摩擦係数の劇的な減少は見られないが、高い荷重下での実験では低い摩擦係数を示す。
これまでの観察で、鏡肌の形成に先立ち、断層面上の凹凸が剪断を受けて粉末状物質が形成され、その上に鏡肌が形成されていることがわかった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
25年度は鏡肌試料の原子間力顕微鏡観察の技術を確立することができた。研究は順調に進み、天然試料に加えて摩擦実験で得られた試料についてもナノ構造を観察することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は室内実験をさらに進め、鏡肌の表面構造を支配するパラメーターを明らかにする予定である。得られたデータから、断層運動における鏡肌の生成環境を推定ですることが目標となる。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初は原子間力顕微鏡観察に、大幅な装置改良などが必要であることを想定して研究を開始したが、大規模な装置改良を行うことなく鏡肌の表面構造を観察することができることがわかった。そのため、初年度の支出は計画よりも低く抑えることができた。
前年度に引き続き、原子間力顕微鏡の周辺機器とカンチレバーなどの定常的な消耗品の購入、フィールド調査などに研究費を使用する計画である。特に新設の実験室に装置を移設するため、これを機に原子間力顕微鏡に関連した周辺機器（顕微鏡照明、モニター画面、実体顕微鏡など）の購入も進める予定である。
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[Presentation] 鏡肌の微細組織の特徴2013
Author(s)
安東淳一，西脇隆文，大藤弘明，鍵裕之，佐藤琢
Organizer
日本鉱物科学会2013年年会
Place of Presentation
筑波大学、茨城県
Year and Date
20130911-20130913
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[Presentation] 鏡肌の微細組織と成因2013
Author(s)
西脇隆文，安東淳一，廣瀬丈洋，鍵裕之
Organizer
日本地球惑星科学連合2013年大会
Place of Presentation
千葉、千葉県
Year and Date
20130519-20130524
Invited
