静的圧縮による1 テラパスカル発生への挑戦

• 研究課題/領域番号: 15K13594
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 愛媛大学
• 研究代表者: 境 毅 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 講師 (90451616)
• 研究協力者: 八木 健彦 ; 入舩 徹男 ; 門林 宏和 ; 國本 健広 ; 大藤 弘明 ; 平尾 直久 ; 河口 沙織 ; 大石 泰生 ; 舘野 繁彦 ; 廣瀬 敬 ; 出倉 春彦
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: ２段式ダイヤモンドアンビルセル / 集束イオンビーム加工装置 / マルチメガバール / 圧力スケール / 状態方程式 / ナノ多結晶ダイヤモンド(NPD) / 超高圧発生

研究成果の概要

静的圧縮による1 テラパスカル発生を目標として、集束イオンビーム加工装置による精密加工技術を応用し、新しい高圧発生技術である２段式ダイヤモンドアンビルセルの装置技術開発を行った。レニウム試料に関して、これまで一例しか報告のなかった600 GPa超に相当する圧縮状態を再現することに成功したが、白金圧力スケールを基にレニウム状態方程式の校正・再検証を行なった結果、実際の発生圧力は430-460 GPa程度であると結論づけられた。先行研究におけるレニウム圧縮実験は圧力を大きく過剰評価していたことを明らかにするとともに、従来の静的圧縮実験の圧力発生限界を越える技術を開発することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] High pressure generation using double-stage diamond anvil technique: problems and equations of state of rhenium (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakai Takeshi、Yagi Takehiko、Irifune Tetsuo、Kadobayashi Hirokazu、Hirao Naohisa、Kunimoto Takehiro、Ohfuji Hiroaki、Kawaguchi-Imada Saori、Ohishi Yasuo、Tateno Shigehiko、Hirose Kei
  • 雑誌名: High Pressure Research 巻: - 号: 2 ページ: 1-13
  • DOI: 10.1080/08957959.2018.1448082
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] マルチメガバール領域における鉱物高圧相の状態方程式 (2018)
  • 著者名/発表者名: 境 毅
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 巻: 47 号: 1 ページ: 27-33
  • DOI: 10.2465/gkk.180109
  • NAID: 130006516910
  • ISSN: 1345-630X, 1349-7979
  • 査読あり
• [雑誌論文] Experimental and theoretical thermal equations of state of MgSiO3 post-perovskite at multi-megabar pressures (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., H. Dekura, N. Hirao
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: - 号: 1 ページ: 22652-22652
  • DOI: 10.1038/srep22652
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 2段式加圧ダイヤモンドアンビルセルによるマルチメガバールの発生 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境毅，八木健彦，入舩徹男
  • 雑誌名: NEW DIAMOND 巻: 120 ページ: 28-29
• [学会発表] High pressure generation using double-stage diamond anvil technique: problems and equations of state of rhenium (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakai T., T. Yagi, T. Irifune, H. Kadobayashi, N. Hirao, T. Kunimoto, H. Ohfuji, S. Kawaguchi-Imada, Y. Ohishi, S. Tateno and K. Hirose
  • 学会等名: International Symposium FY2017 Annual General Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] NPDを用いた2段式DAC (2018)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: GRC 1st NPD Workshop
• [学会発表] Internal consistency of pressure scales (2017)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: 平成28年度文部科学省科研費助成事業新学術領域研究「核-マントルの相互作用と共進化」平成28年度成果報告会
  • 発表場所: 海洋研究開発機構横浜研究所三好記念講堂（神奈川・横浜）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] 技術開発班の進捗状況 (2017)
  • 著者名/発表者名: 入舩徹男，境毅，西真之，野村龍一，國本健広，有本岳史，新名亨，桑原秀治，山崎大輔，小松一生，石松直樹
  • 学会等名: 平成28年度文部科学省科研費助成事業新学術領域研究「核-マントルの相互作用と共進化」平成28年度成果報告会
  • 発表場所: 海洋研究開発機構横浜研究所三好記念講堂（神奈川・横浜）
  • 年月日: 2017-03-26
• [学会発表] NPDを用いた２段式ダイヤモンドアンビルセルの開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: 第4回愛媛大学先進超高圧科学研究拠点 (PRIUS)シンポジウム
  • 発表場所: 愛媛大学総合研究棟I4階会議室（愛媛・松山）
  • 年月日: 2017-03-01
• [学会発表] Evaluation of the pressures measured in the double stage diamond anvil cell technique (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Yagi, T., Kadobayashi, H., Hirao, N., Kunimoto, T., Ohfuji, H., Ohishi, Y., Irifune, T.
  • 学会等名: JpGU-AGU joint meeting 2017
  • 国際学会
• [学会発表] Keane equation of state of MgO, MgSiO3 and the pressure scale materials (2017)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T
  • 学会等名: AIRAPT 26 Joint with ACHPR 8 & CHPC19
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] マルチメガバール領域における鉱物高圧相の状態方程式の研究 (2017)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2017年会
  • 招待講演
• [学会発表] 2段式ダイヤモンドアンビルセルの技術的問題点 (2017)
  • 著者名/発表者名: 境毅，八木健彦, 門林宏和, 國本健広, 大藤弘明, 平尾直久, 河口沙織, 大石泰生, 入舩徹男
  • 学会等名: 第58回高圧討論会
• [学会発表] 2段式ダイヤモンドアンビルセルの開発 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境毅，八木健彦，門林宏和，大藤弘明，國本健広，平尾直久，大石泰生，入舩徹男
  • 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）
  • 年月日: 2016-10-26
• [学会発表] Experimental and theoretical thermal equations of state of MgSiO3 post-perovskite at multi-megabar pressures, (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Dekura, H., Hirao, N.
  • 学会等名: Goldshumidt 2016
  • 発表場所: Pacifico Yokohama（神奈川・横浜）
  • 年月日: 2016-06-26
  • 国際学会
• [学会発表] Experimental and theoretical thermal equations of state of MgSiO3 post-perovskite at multi-megabar pressures, (2016)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Dekura, H.
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: Makuhari Messe（千葉・幕張）
  • 年月日: 2016-05-22
  • 国際学会
• [学会発表] BL10XUのマイクロビームを用いた極高圧発生への挑戦 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: 地球惑星科学研究会・高圧物質科学研究会合同研究会（SPring-8シンポジウムサテライト研究会）
  • 発表場所: 関西学院大学梅田キャンパス1408（アプローズタワー14階）（大阪・大阪）
• [学会発表] ２段式DACによる極高圧発生技術の開発と圧力評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 学会等名: 地震研特定共同研究勉強会
  • 発表場所: 東京大学地震研究所2号館第2会議室（東京・文京区）
• [学会発表] マルチメガバール領域での状態方程式 (2015)
  • 著者名/発表者名: 境毅
  • 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: 2015-11-10
• [学会発表] Thermal equation of state of MgSiO3 post-perovskite (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Dekura, H., Hirao, N.
  • 学会等名: Workshop “The Earth’s Mantle and Core: Structure, Composition, Evolution”
  • 発表場所: Dogo Prince Hotel, Matsuyama, Japan
  • 年月日: 2015-11-04
  • 国際学会
• [学会発表] High-Pressure Generation using Double Stage Micro-Paired Diamond Anvils (2015)
  • 著者名/発表者名: Yagi, T., T. Sakai, H. Ohfuji, T. Irifune, Y. Ohishi, N. Hirao
  • 学会等名: Joint AIRAPT-25 & EHPRG-53
  • 発表場所: Complutense University of Madrid, Madrid, Spain
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal equations of state of MgSiO3 post-bridgmanite phase (2015)
  • 著者名/発表者名: Sakai, T., Dekura, H., Hirao
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2015
  • 発表場所: 幕張メッセ, 千葉
  • 年月日: 2015-05-24
  • 国際学会
• [備考] スーパーアース深部物質の圧縮挙動を高圧実験と理論計算のコラボレーションにより解明
  • URL: https://www.ehime-u.ac.jp/data_relese/data_relese-5786/
• [備考] 境毅助教らが地球マントル・スーパーアース深部物質の圧縮挙動を解明
  • URL: http://www.grc.ehime-u.ac.jp/archives/656