地球外核構造研究の新展開: 液体鉄合金の高圧高温その場XAFS測定

• 研究課題/領域番号: 15K13563
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 愛媛大学 (2016); 東京工業大学 (2015)
• 研究代表者: 野村 龍一 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特定助教 (40734570)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
• キーワード: 内部ダイナミクス・物性 / 高圧地球深部科学 / 固体地球物理学 / 金属物性 / 地球・惑星内部構造・惑星内部構造 / 惑星起源・進化起源・進化 / 物性実験

研究成果の概要

本研究は、地球や惑星深部に存在する液体核の構造を実験研究によって明らかにすることを目的としている。本課題ではその最初の一歩として、Ｘ線吸収微細構造解析(XAFS)を高圧実験に応用するための技術的土台作りを行った。具体的には、大型放射光施設SPring-8のXAFSビームラインに高圧環境下での圧力測定に重要な粉末X線回折(XRD)測定系を導入し、XAFSとXRDの複合測定系を立ち上げた。また、より高温環境での実験のため、外部抵抗加熱式ダイアモンドアンビル高圧装置にランタンクロマイトヒーター、及びイリジウムヒーターを導入し、加えて断熱環境の最適化を行った。

研究成果

• [雑誌論文] High-pressure rotational deformation apparatus to 135 Gpa (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura, Shintaro Azuma, Kentaro Uesugi, Yuki Nakashima, Tetsuo Irifune, Toru Shinmei, Sho Kakizawa, Yohei Kojima, and Hirokazu Kadobayashi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 88 号: 4 ページ: 044501-044501
  • DOI: 10.1063/1.4979562
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 高圧高温その場X線ラミノグラフィーで切り拓く新しい超高圧地球科学 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村龍一
  • 雑誌名: SPring-8/SACLA利用者情報 巻: 22 ページ: 22-25
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] High-pressure in situ X-ray laminography using diamond anvil cell (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura, Kentaro Uesugi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 87 号: 4 ページ: 046105-046105
  • DOI: 10.1063/1.4948315
  • 査読あり
• [雑誌論文] Melting in the FeO-SiO2 system to deep lower-mantle pressures: Implications for subducted Banded Iron Formations (2016)
  • 著者名/発表者名: Chie Kato, Kei Hirose, Ryuichi Nomura, Maxim D. Ballmer, Akira Miyake, Yasuo Ohishi
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 440 ページ: 56-61
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2016.02.011
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Low core-mantle boundary temperature inferred from the solidus of pyrolite (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura
  • 雑誌名: SPring-8 Research Frontiers 巻: 2014 ページ: 74-75
  • NAID: 130004594082
  • オープンアクセス
• [学会発表] 高圧実験から制約する核-マントルの化学: 経過報告 (2017)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一, 桑原 秀治, 國本 健広, 東 真太郎
  • 学会等名: 新学術領域研究 平成28年度成果発表会
  • 発表場所: 海洋研究開発機構(JAMSTEC) 横浜研究所三好記念講堂(神奈川・横浜市)
  • 年月日: 2017-03-27
• [学会発表] High-pressure rotational deformation apparatus to 135 GPa (2017)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura, Shintaro Azuma, Kentaro Uesugi, Yuki Nakashima, Tetsuo Irifune, Toru Shinmei
  • 学会等名: 第4回PRIUSシンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター（愛媛・松山市）
  • 年月日: 2017-03-01
• [学会発表] High-pressure rotational deformation apparatus to 135 GPa (2016)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura, Shintaro Azuma, Kentaro Uesugi, Yuki Nakashima, Tetsuo Irifune, Toru Shinmei
  • 学会等名: 2016 International Conference on the Earth's Deep Interior
  • 発表場所: Wuhan, China
  • 年月日: 2016-11-06
  • 国際学会
• [学会発表] 放射光X線ラミノグラフィーの超高圧変形実験その場観察への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村龍一, 東真太郎, 上杉健太朗, 中島悠貴, 入舩徹男, 新名亨
  • 学会等名: 第57回高圧討論会
  • 発表場所: 筑波大学大学会館(茨城・つくば市)
  • 年月日: 2016-10-28
• [学会発表] ダイヤモンドアンビル装置を用いた地球深部物質の先進的研究 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村龍一
  • 学会等名: 第57回高圧討論会
  • 発表場所: 筑波大学大学会館(茨城・つくば市)
  • 年月日: 2016-10-26
  • 招待講演
• [学会発表] ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧その場X線ラミノグラフィー撮像法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一, 上杉健太朗
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 2016年度連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉・千葉市)
  • 年月日: 2016-05-23
• [学会発表] ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧その場X線ラミノグラフィー撮像法の開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: 新学術領域研究 平成27年度成果発表会
  • 発表場所: 東京大学 地震研究所, 東京
  • 年月日: 2016-03-28
• [学会発表] 地球深部の構造と進化: 今までに分かったこととこれから目指すこと~大型放射光/中性子線施設を用いた実験的研究~ (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: 物性物理学・一般物理学分野の展開と大型研究計画
  • 発表場所: 日本学術会議, 東京.
  • 年月日: 2016-03-11
• [学会発表] 抵抗加熱式ダイアモンドアンビルセルを用いた液体鉄合金のXAFS測定 (2016)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: 第3回PRIUSシンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター, 愛媛
  • 年月日: 2016-02-23
• [学会発表] Core formation and metal-silicate partitioning (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: Strategies on geochemical studies in "Core-Mantle Evolution"
  • 発表場所: 新潟大学, 新潟
  • 年月日: 2015-11-16
• [学会発表] ダイアモンドアンビルセルを用いた高圧その場X線ラミノグラフィー撮像法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一, 上杉健太朗
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: JMSアステールプラザ, 広島
  • 年月日: 2015-11-11
• [学会発表] High-pressure in situ x-ray laminography using diamond anvil cell (2015)
  • 著者名/発表者名: Ryuichi Nomura, Kentaro Uesugi
  • 学会等名: The Earth's Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution
  • 発表場所: Ehime, Japan
  • 年月日: 2015-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] パイロライトソリダス温度から推定される低いコア-マントル境界温度 (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: 地球惑星科学研究会・高圧物質科学研究会・機能性材料ナノスケール原子相関研究会 合同研究会
  • 発表場所: 九州大学 筑紫キャンパスC-CUBE, 福岡
  • 年月日: 2015-09-12
  • 招待講演
• [学会発表] 超高圧下での分配実験: 今できることとこれからできるようにすること (2015)
  • 著者名/発表者名: 野村 龍一
  • 学会等名: キックオフシンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学 地球深部ダイナミクス研究センター, 愛媛
  • 年月日: 2015-08-07
• [備考] Ryuichi Nomura
  • URL: https://sites.google.com/site/ryuichinomura85/