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2段式ダイヤモンドアンビル装置によるテラパスカル超高圧実験技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K05530
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 固体地球惑星物理学
研究機関東京大学

研究代表者

八木 健彦  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 客員共同研究員 (20126189)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード超高圧実験 / ダイヤモンドアンビル / 2段式 / 超高圧実験技術 / ナノX線ビーム / 超高圧 / 実験技術 / 超高圧発生技術 / 2段式ダイヤモンドアンビル技術 / 放射光実験 / 2段式アンビル
研究成果の概要

今まで最も高い圧力での静的な高圧実験が可能とされてきたダイヤモンドアンビルを越えて、地球中心部の圧力を越す400GPa以上の超高圧を発生できる新たな実験技術の開発に取り組んだ。通常のダイヤモンドアンビル装置の中にミクロンサイズのアンビルを入れる2段式加圧法の開発により、400GPaを越す圧力の発生までは達成したものの、まだ500GPaを越えることには成功していない。しかしミクロンサイズの試料を超高圧下までルーチンに加圧する手法は確立され、今後さらに改良を加えることにより、新しい超高圧科学の研究の可能性が高まった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高圧実験技術の進歩は、物理学、地球科学、材料科学など多方面において新たな研究の展開を可能にした。その結果はダイヤモンドの人工合成が可能になってダイヤモンドが広く社会で使われるようになったり、超高圧下で新しい高温超伝導体が発見されるなど、社会にも大きな影響を及ぼしている。今まで高圧発生限界の拡大は、常に新たな研究の展開に結びついてきた。現在の400GPaとされる限界を超す圧力技術の開発は、また新たな高圧科学の進展に結びつくと期待され、本研究で得られた知見を元に今後さらなる発展が期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Conical support for double-stage diamond anvil apparatus2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Takeshi、Yagi Takehiko、Takeda Ryosuke、Hamatani Toshiki、Nakamoto Yuki、Kadobayashi Hirokazu、Mimori Hideto、I. Kawaguchi Saori、Hirao Naohisa、Kuramochi Keitaro、Ishimatsu Naoki、Kunimoto Takehiro、Ohfuji Hiroaki、Ohishi Yasuo、Irifune Tetsuo、Shimizu Katsuya
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 40 号: 1 ページ: 12-21

    • DOI

      10.1080/08957959.2019.1691190

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Review: high pressure generation techniques beyond the limit of conventional diamond anvils2019

    • 著者名/発表者名
      Yagi Takehiko、Sakai Takeshi、Kadobayashi Hirokazu、Irifune Tetsuo
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 40 号: 1 ページ: 148-161

    • DOI

      10.1080/08957959.2019.1704753

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High pressure generation using double-stage diamond anvil technique: problems and equations of state of rhenium2018

    • 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

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Hydrogen and oxygen in the deep Earth2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 534 ページ: 183-184

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Impact of Lanthanoid Substitution on the Structural and Physical Properties of the Infinite Layer Iron Oxide2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, T.; Ohokubo, H.; Tassel, C.; Hayashi, N.; Kawasaki, S.; Okada, T.; Yagi, T.; Hester, J.; Avdeev, M.; Kobayashi, Y.; Kageyama, H.;
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 55 号: 22 ページ: 12093-12099

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.6b02513

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preferential dissolution of SiO2 from enstatite to H2 fluid under high pressure and temperature.2015

    • 著者名/発表者名
      Shinozaki A., Kagi H., Hirai H., Ohfuji H., Okada T., Nakano S. and Yagi T.
    • 雑誌名

      Physics and Chemistry of Minerals

      巻: 43 号: 4 ページ: 277-285

    • DOI

      10.1007/s00269-015-0792-3

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] マルチメガバールにおける圧力スケールの相互比較2019

    • 著者名/発表者名
      境毅、門林宏和、三守秀門、中本有紀、加良勇輔、八木健彦、河口沙織、平尾直久
    • 学会等名
      第60回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Ultra-high pressure generation using double stage diamond anvil technique and the properties of2019

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi, Takeshi Sakai, Tetsuo Irifune
    • 学会等名
      Science and Technology of Nano-Polycrystalline Diamond 2019 (STNPD-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Development of Diamond Anvil in the Last 50 Years and its Future2018

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi
    • 学会等名
      50 Years at High Pressure, Carnegie Science Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] コニカルサポート型2段式ダイヤモンドアンビルセルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      境 毅・ 八木 健彦・門林 宏和・三守 秀門・武田 良介・濱谷 俊希・中本 有 紀・河口 沙織・平尾 直久・入舩 徹男
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Developments of Diamond Anvils for the Study of High-Pressure Mineral Physics2018

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi, Takeshi Sakai, Tetsuo Irifune
    • 学会等名
      Magmatism of the Earth and related strategic metal deposits 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Double-Stage Diamond Anvil Cell Technique for Ultra-High Pressure Generation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Yagi, T. Sakai, H. Kadobayashi, N. Hirao, T. Kunimoto, H. Ohfuji, S. Kawaguchi-Imada, Y. Ohishi, S. Tateno, K. Hirose, T. Irifune
    • 学会等名
      High Pressure Mineral Physics Seminar
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Synchrotron Facilities and High Pressure Science in Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi
    • 学会等名
      2016 IUCr High-Pressure Workshop
    • 発表場所
      Pohang, Korea
    • 年月日
      2016-09-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Challenge of generating pressures beyond the limit of diamond anvil: Double stage anvils fabricated using FIB2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yagi, T. Sakai, T. Irifune, N. Hirao, Y. Ohishi
    • 学会等名
      54th EHPRG Meeting
    • 発表場所
      Bayreuth, Germany
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Static and Dynamic High Pressure Mineral Physics2020

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Yagi
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      Cambridge University Press
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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