| 研究課題/領域番号 |
01840029
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| 研究種目 |
試験研究
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
鉱物学
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| 研究機関 | 学習院大学 (1990-1991)
金沢大学 (1989) |
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研究代表者 |
赤荻 正樹 学習院大学, 理学部, 教授 (30126560)
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| 研究分担者 |
長沢 宏 学習院大学, 理学部, 教授 (80080464)
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| 研究期間 (年度) |
1989 – 1991
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| 研究課題ステータス |
完了 (1991年度)
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| 配分額 *注記 |
8,100千円 (直接経費: 8,100千円)
1991年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
1990年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
1989年度: 6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
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| キーワード | 超高圧 / ダイヤモンド焼結体 / 相転移 / ブリジマンアンビル / 高温高圧実験 / アンビル |
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| 研究概要 |
超高圧高温実験は、地球・惑星科学においてだけでなく、新物質開発においても不可欠の技術である.現在の超高圧実験には超硬合金製のアンビルが広く用いられているが、その材料強度から発生圧力には限界がある.本研究では、より硬い素材であるダイヤモンド焼結体を用いてアンビルを試作し、より高い圧力を発生させて、超高圧高温実験法を確立することを目的とした.まずダイヤモンド焼結体を超硬合金アンビルの中央に埋め込んだ構造のブリジマンアンビル(先端径26mmと20mmの2種)を試作した.またこのブリジマンアンビルを加圧するための一軸圧縮プレス(常用600トン)を製作した.これらの装置を用いて得た主要な成果は以下の通りである.
1.室温において約20.5GPaまでの圧力発生に成功した.これは従来の超硬合金製ブリジマンアンビルでの最高圧(約14GPa)を大きく上回るものである.さらに高圧下で最高1400℃までの高温を発生させて定常的に相転移実験を行う技術の確立に成功した.
2.この技術を用いて、以下の結果を得た.
1)KAISi_3O_8長石がK_2Si_4O_9 wadeite+AI_2SiO_5kyanite+SiO_2に分解し、KAISi_3O_8hollanditeに再結合する相境界を決定した.
2)CaAl_2O_4カルシウムフェライト相の安定領域を決定した.
3)CaFeSi_2O_6単斜輝石がCaSiO_3ペロブスカイト+Fe_2SiO_4スピネル+SiO_2に分解する相境界を決定した.
これらの高圧相転移は、下部マントルの絋物構成を抽定する上で重要である.
3.関連する研究として、TiO_2のルチル型→αPbO_2型転移の平衡相境界を高圧高温x線回折技術を用いて決定した.この相境界線は高温における圧力較正点に用いられる.
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