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マントル鉱物における弾性的異方性の実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15204042
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関岡山大学

研究代表者

米田 明  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 助教授 (10262841)

研究分担者 鈴木 功  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (60033198)
小田 仁  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (50127552)
浦川 啓  岡山大学, 大学院自然科学研究科, 教授 (30201958)
桂 智男  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 助教授 (40260666)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
32,500千円 (直接経費: 25,000千円、間接経費: 7,500千円)
2006年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2005年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2004年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2003年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワード単結晶弾性定数 / 共振法 / 地震学的異方性 / 大容積圧力発生 / 鏡面研磨 / 単結晶方位だし / マントル鉱物 / 弾性 / 単結晶 / 音波吸収
研究概要

本年度は微小結晶試料の方位だしと整形法の開発に取り組んだ。0.2mm級の微小試料を扱うためには既存の方法を見直す必要があった。具体的には(1)ラウエ方位だしにおいてX線が試料にあたるよう、X線照射位置と試料位置をモニターするCCDカメラシステムを導入した。この方式は本研究以外の用途にも役立っている。(2)微小試料整形法の適切化。加工途中で試料を無くさないよう各ステップでの作業の標準化を行った。テスト試料では成功しており、現在、実物試料(含水β相)で注意深く加工中である。(3)加工済み試料の取り扱い法の標準化。具体的には液中で作業を行い、結晶を飛ばしてしまうことを防いでいる。
現在、水を3.0wt%含んだ含水β相の加工を行っている。本試料は当センターにおいてアントン博士が高圧合成したものである。含水量は大阪市立大学の篠田博士がFTIR法で決定した。長手方向に約1mmの長さがあり、最終的に0.3mm程度の球試料に整形する予定である。当初は直方体に加工する予定であったが、含水βの対称性がモノクリニックであったため取り扱い上の簡便さを優先して、球に整形することにした。球には、鉱物学分野で確立しているエアーラウンド法を用いる予定である。本試料での測定解析が成功すれば、高圧相鉱物に対する共振法測定の世界発の実績となる。
共振法のデータ解析法において格段の進歩があった。ロックインアンプの特徴を生かし、実部と虚部の測定データを一括してピーク分解解析にかけるものである。既存データでのテストでは、そのピーク分解能力は画期的である。本成果は、高周波共振法のハード面での技術開発と併せて、論文としてまとめて投稿中である。

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (24件) 産業財産権 (2件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Simultaneous determination of mean pressure and deviatoric stress based on numerical tensor analysis : Case study for polycrystalline X-ray diffraction of gold enclosed in a methanol-ethanol mixture2006

    • 著者名/発表者名
      A.Yoneda
    • 雑誌名

      J. Physics : Condensed Matter 18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] P-V-T equation of state of Mg_2SiO_4 perovskite and MgO periclase : Implication for lower mantle composition2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Aizawa
    • 雑誌名

      Phys. Earth Planet. Int. 155

      ページ: 87-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Origin of seismic anisotropy in the D" layer inferred from shear deformation experiments on post-perovskite phase2006

    • 著者名/発表者名
      D.Yamazaki
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett. 252

      ページ: 372-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrous olivine unable to account for conductivity anomaly at the top of the asthenosphere2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshino
    • 雑誌名

      Nature 443

      ページ: 973-976

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equation of state of (Mg_<0.8>, Fe_<0.2>)_2SiO_4 ringwoodite from synchrotron X-ray diffraction up to 20 GPa and 1700K2006

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui
    • 雑誌名

      Eur. J. Mineral. 18

      ページ: 523-528

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical conductivity of FeTiO_3 ilmenite at high temperature and high pressure2006

    • 著者名/発表者名
      B.Zhang
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B : Condens. Matter 73

      ページ: 134104-134104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Simultaneous determination of mean pressure and deviatoric stress based on numerical tensor analysis : Case study for polycrystalline X-ray diffraction of gold enclosed in a methanol-ethanol mixture.2006

    • 著者名/発表者名
      A.Yoneda
    • 雑誌名

      J Physics : Condensed Matter 18

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] P-V-T equation of state of Mg_2SiO_4 perovskite and Mg0 periclase : Implication for lower mantle composition.2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Aizawa
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Int. 155

      ページ: 87-95

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Origin of seismic anisotropy in the D" layer inferred from shear deformation experiments on post-perovskite phase.2006

    • 著者名/発表者名
      D.Yamazaki
    • 雑誌名

      Earth Planet.Sci.Lett 252

      ページ: 372-378

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrous olivine unable to account for conductivity anomaly at the top of the asthenosphere.2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshino
    • 雑誌名

      Nature 443

      ページ: 973-976

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Equation of state of (Mg_<0.8>, Fe_<0.2>)_2SiO_4 ringwoodite from synchrotron X-ray diffraction up to 20 GPa and 1700K.2006

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui
    • 雑誌名

      Eur.J.Mineral 18

      ページ: 523-528

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Electrical conductivity of FeTiO_3 ilmenite at high temperature and high pressure.2006

    • 著者名/発表者名
      B.Zhang
    • 雑誌名

      Phys.Rev.B : Condens.Matter 73

      ページ: 134104-134104

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Origin of seismic anisotropy in the D layer inferred from shear deformation experiments on post-perovskite phase2006

    • 著者名/発表者名
      D.Yamazaki
    • 雑誌名

      Earth Planet. Sci. Lett. 252

      ページ: 372-378

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Hydeous olivine unable to account for conductivity anomaly at the top to the asthenosphere2006

    • 著者名/発表者名
      T.Yoshino
    • 雑誌名

      Nature 443

      ページ: 973-976

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Equation of state of (Mg0.8, Fe0.2) 2SiO4 ringwoodite from synchrotron X-ray diffraction up to 20 GPa and 1700K2006

    • 著者名/発表者名
      M.Matsui
    • 雑誌名

      Eur. J. Mineral. 18

      ページ: 523-528

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Electrical conductivity of FeTiO3 ilmenite at high temperature and high pressure2006

    • 著者名/発表者名
      B.Zhang
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B : Condens. Matter 73

      ページ: 134104-134104

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] P-V-T equation of state of Mg_2SiO_4 perovskite and MgO periclase : Implication for lower mantle composition2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Aizawa
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Int. 155

      ページ: 87-95

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Frequency domain analysis of ultrasonic velocity : An alternative bond effect correction constraining bond properties2005

    • 著者名/発表者名
      A.Yoneda
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 97

      ページ: 24908-24908

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature dependence of the elastic moduli of ringwoodite2005

    • 著者名/発表者名
      N.Mayama
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Int. 148

      ページ: 353-359

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Shear viscoelasticity of ultrasonic couplers by broadband reflectivity measurements2005

    • 著者名/発表者名
      A.Yoneda
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 97

      ページ: 54901-54901

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A new solid-liquid hybrid system for acoustic velocity measurement in the Kawai type high pressure apparatus2005

    • 著者名/発表者名
      M.Song
    • 雑誌名

      Rev.Sci.Instrum. 76

      ページ: 38906-38906

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Elastic wave velocity measurements under hydrostatic high-pressure (in Japanese)2005

    • 著者名/発表者名
      Y.Aizawa
    • 雑誌名

      Zishin 58

      ページ: 217-220

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Temperature derivatives of elastic moduli of MgSiO_3 perovskite2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Aizawa
    • 雑誌名

      GEOPHYSICAL RESEARCH LETTERS 31

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Simultaneous measurements of thermal conductivity and thermal diffusivity for garnet and olivine under high pressure2004

    • 著者名/発表者名
      M.Osako
    • 雑誌名

      Phys.Earth Planet.Int. 143・144

      ページ: 311-320

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [産業財産権] トランスデューサ及びこのトランスデューサを備えた計測装置2005

    • 発明者名
      米田 明
    • 権利者名
      米田 明
    • 産業財産権番号
      2005-176856
    • 出願年月日
      2005-06-16
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] 複素反射法音波物性測定装置2003

    • 発明者名
      米田 明
    • 権利者名
      米田 明
    • 産業財産権番号
      2003-354608
    • 出願年月日
      2003-10-15
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katsura: "Post-spinel transition in Mg2SiO4 determined by high P-T in situ X-ray diffractometry"Phys.Earth Planet.Int.. 136. 11-24 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Aizawa: "Temperature derivatives of elastic moduli of MgSiO3 perovskite"Geophys.Res.Lett.. 31. L01602 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.Mayama: "Temperature dependence of elastic moduli of b-(Mg, Fe)2SiO4"Geophys.Res.Lett.. 31. L04612 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Osako: "Simultaneous measurements of thermal conductivity and thermal diffusivity for garnet and olivine under high pressure"Phys.Earth Planet.Int.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katsura: "Olivine -wadsleyite transition in the system(Mg, Fe)2SiO4"J.Geophys.Res.. 109. B02209 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Katsura: "A large-volume high P-T apparatus for in situ X-ray observation'SPEED-mkII'"Phys.Earth Planet.Int.. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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