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超高圧高温下における鉄-軽元素系の融解関係の決定

Research Project

Project/Area Number07F07044
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Petrology/Mineralogy/Science of ore deposit
Research InstitutionOkayama University
Host Researcher 桂 智男  Okayama University, 地球物質科学研究センター, 教授
Foreign Research Fellow MORAED G  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 外国人特別研究員
MORARD G.  
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed(Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost : ¥2,000,000)
Fiscal Year 2008 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000)
Fiscal Year 2007 : ¥900,000 (Direct Cost : ¥900,000)
KeywordsFeO / 融体 / X線その場回折 / 放射光 / 高温高圧 / 核 / 鉄合金 / FeO液体 / 構造相転移
Research Abstract

本年度は、マルチアンビル高圧装置とエネルギー分散型X線回折の組み合わせにより、FeO液体の構造の温度圧化について研究を行った。
実験は大型放射光施設SPring-8のビームラインBL04B1で行った。高温高圧発生はこのビームラインに設置されている大型Kawai型マルチアンビルプレスSPEED-1500で行った。アンビル先端サイズは7mm、圧力媒体サイズは14mmである。圧力媒体は5%のCr2O3含有MgO、ヒーターは硼素をドープしたグラファイト、断熱材はZrO2である。良いS/N比を得るため、断熱材・圧力媒体・ガスケットに穴を開け、ダイヤモンドまたは窒素化硼素からなるX線窓を置いた。圧力はKClのB2相の体積から見積もった。
本実験では様々な困難に遭遇した。第一の問題は、試料が周辺の物質と反応することである。様々な物質を検討した結果KClを試料カプセル物質とすることで解決した。アルカリハライド類はFeO融体と不混和であり、FeO融体に溶け込まない。KClは例えばNaClと比較するとその融点は高く、高温の融解実験に適している。また、CsClと比較するとX線透過率が高く、X線その場観察に適している。第二はヒーター材である。超高温発生に適しているグラファイトは10GPa以上ではダイヤモンドに転移し、そのままではヒーターとして用いることは出来ない。しかし、今回、グラファイトにボロンをドープし、ダイヤモンドに転移してもヒーターとして機能するようにした。この技術開発は。既にShatskiy et al. [Rev. Sci. Instr., 2009]として発表済みである。
残念なことに、本研究期間では予備的なX線回折パターンを取得できたのみであるが、本研究の技術的基礎を作ることは出来た。

Report

(2results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report

Research Products

(6results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article Presentation

  • [Journal Article] Boron-doped diamond heater and its application to large-volume, high-pressure, and high-temperature experiments2009

    • Author(s)
      Shatskiy, A., Yamazaki, D., Morard, G., Cooray, T., Matsuzaki, T., Higo, Y., Funakoshi, K., Sumiya, H., Ito, E., Katsura, T.
    • Journal Title

      Rev. Sci. Instrum. 80

      Pages : 23907-23907

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In situ structural investigation of Fe-S-Si immiscible liquid system and evolution of Fe-S bond properties with pressure2008

    • Author(s)
      Morard, G., Sanloup, C., Guillot, B., Fiquet, G., Mezouar, M., Perrillat, J. P., Garbarino, G., Mibe, K., Komabayashi, T., Funakoshi, K.
    • Journal Title

      J. Geophys. Res. 113

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Structural evolution of the eutectic liquid in the Fe-FeS system from 5 to 16 GPa: Implications for the extrapolation of its physical properties to Earth's core relevant pressure2007

    • Author(s)
      Morard G., Sanloup C., Fiquet G., Mezouar M., Rey, N., Poloni, R. and Beck, P.
    • Journal Title

      Earth Planet. Sci. Lett. 263

      Pages : 128-139

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ptimization of Paris-Edinburgh press cell assemblies for in situ monochromatic X-ray diffraction and X-ray absorption2007

    • Author(s)
      Morard G., Mezouar M., Rey N., Poloni R., Merlen A., Le Floch S., Toulemonde P., Pascarelli S., San Miguel A.
    • Journal Title

      High Press. Res. 27

      Pages : 1-11

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Elastic properties of the MgSi03 post-perovskite phase: Experimental determination to the core mantle boundary P-T conditions2007

    • Author(s)
      Guignot N., Andrault D., Morard G., Bolfan-Casanova N. and Mezouar M.,
    • Journal Title

      Earth Planet. Sc. Lett. 256

      Pages : 162-168

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Investigation of Fe-FeS phase diagram and liquid structure at high pressure and high temperature2007

    • Author(s)
      Morard G., Fiquet G., Sanloup C., Mezouar M., Andrault D., Guignot N.,
    • Organizer
      AGU Fall Meeting
    • Place of Presentation
      San Francisco, United States
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL :

Published : 2007-04-01   Modified : 2016-04-21  

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