| 研究課題/領域番号 |
16204043
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
岩石・鉱物・鉱床学
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| 研究機関 | 熊本大学 |
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研究代表者 |
真下 茂 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 助教授 (90128314)
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| 研究分担者 |
秋丸 進 熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 助手 (60347010)
関根 利守 物質・材料研究機構, 物質研究, 主席研究員 (70343829)
伊藤 英司 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 教授 (00033259)
大谷 栄治 東北大学, 理学部, 教授 (60136306)
松井 正典 兵庫県立大学, 理学部, 教授 (90125097)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2006
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| 研究課題ステータス |
完了 (2006年度)
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| 配分額 *注記 |
50,310千円 (直接経費: 38,700千円、間接経費: 11,610千円)
2006年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2005年度: 15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2004年度: 25,610千円 (直接経費: 19,700千円、間接経費: 5,910千円)
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| キーワード | 超高圧 / 衝撃圧縮 / 圧力スケール / 地球内部 / 金 / Ga_3Ga_5O_<12> / ユゴニオ / 相転移 / 銅 / 圧カスケール / MgO |
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| 研究概要 |
本研究は最新の測定装置を用いて標準物質のユゴニオを精密に測定することによって、圧力スケールを根本的に再検討し、ひいては地球内部構造を見直すことを目的としている。衝撃実験は火薬衝撃銃と二段式軽ガス銃を用い、ユゴニオの測定には傾斜鏡法を用いた。ロングパルス色素レーザと国産最速の回転鏡式流しカメラと組み合わせることにより、時間分解能1ns以上で世界最高精度を達成し、衝撃銃の利点などから測定精度をロスアラモスデータに比べて一桁程度向上させた。本研究ではロスアラモスデータを全く使わずにユゴニオを決定するために、圧力校正物質でもあり、衝突板や駆動板に用いる銅(Cu)やタンタル(Ta)、タングステン(W)のユゴニオを100GPa以上まで測定した。金(Au)、および、Cu、Taでは、ロスアモスデータに比べて衝撃波速度が少し大きな結果を得た。Taではロスアモスデータと矛盾しない結果を得た。MgO単結晶についてユゴニオを測定した結果、塑性域のUp=1 km/s以上ではロスアラモスデータに比べて衝撃波速度が少し高い結果が得られた。この結果、これら圧力校正物質のユゴニオは書き換えられることになる。その他、ルビースケールの代わりに期待されているGd_3Ga_5O_<12>(GGG)のユゴニオを計測し、65GPaでの相転移と共に、170GPa以上でダイヤモンド以上のインピーダンスを持つことを見出した。学外の静的圧縮の共同研究では、岡山大学では圧力定点として期待されるGaNの相転移、東北大学では圧力スケールとして用いられるPt,Ir,Fe等の金属と水との反応性、兵庫県立大学ではMD法を用いてNaClの高信頼性のT-P-V状態方程式などの成果が得られた。現段階で、本研究で得られたユゴニオを用いて地球内部構造を議論するまでには至らなかったが、基本物質のユゴニオの再検討と状態方程式の議論を行うことができた。また、シンポジウムや高圧討論会での議論によって、今後の研究の方向性が得られた。
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