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パルス中性子散乱による地球深部の水素の原子スケール拡散ダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 17F17331
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関岡山大学

研究代表者

奥地 拓生  岡山大学, 惑星物質研究所, 准教授 (40303599)

研究分担者 PUREVJAV NARANGOO  岡山大学, 惑星物質研究所, 外国人特別研究員
PUREVJAV Narangoo  岡山大学, 惑星物質研究所, 外国人特別研究員
研究期間 (年度) 2017-11-10 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
2019年度: 200千円 (直接経費: 200千円)
2018年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードneutron scattering / hydrogen dynamics / crystal structure / DHMS Phase E / hydrous bridgmanite / DHMS phase E / 単結晶中性子回折 / 中性子準弾性散乱 / hydrous ringwoodite
研究実績の概要

The research achevements in this year consisted of two series of neutron scattering experimental results, which are quasielastic neutron scattering (QENS) and single crystal neutron diffraction (SCND). The QENS analysis of hydrogen in dense hydrous magnesium silicate (DHMS) phase E was conducted at BL2 at MLF, J-PARC. Atomic-scale diffusion dynamics of hydrogen was successfully determined as a function of temperature up to 530 K. The SCND measurement of a fully-deuterated DHMS phase E crystal was conducted at BL12 at Spallation Neutron Source, Oak Ridge National Laboratory in last year. This year, by systematically analyzing the obtained diffraction dataset, we fully resolved its crystal structure with very high resolution in space (dmin =0.5). The site position of deuterium, its chemical bonding geometry, as well as its incorporation mechanism into the crystal structure were deterimned and published. We made a few presentations in domestic and international meetings to present the described results and progress.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オークリッジ国立研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] オークリッジ国立研究所(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Strong hydrogen bonding in a dense hydrous magnesium silicate discovered by neutron Laue diffraction2020

    • 著者名/発表者名
      Purevjav Narangoo, Okuchi Takuo, Hoffmann Christina
    • 雑誌名

      IUCrJ

      巻: 7 号: 3 ページ: 370-374

    • DOI

      10.1107/s2052252520003036

    • NAID

      120006860114

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Determination of hydrogen site and occupancy in hydrous Mg2SiO4 spinel by single-crystal neutron diffraction2018

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, X. Wang, C. Hoffmann, N. Tomioka
    • 雑誌名

      Acta Crystallographica Section B

      巻: 74 号: 1 ページ: 115-120

    • DOI

      10.1107/s2052520618000616

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 中性子散乱による地球深部鉱物の水素配置と水素拡散の統合解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・プレジャブナランゴー・瀬戸雄介・富岡尚敬・柴田薫・山田武
    • 学会等名
      鉱物科学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Strong hydrogen-bond generation in dense hydrous magnesium silicate phase E observed by single-crystal neutron diffraction2019

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, C. Hoffmann
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パルス中性子を使った地球深部水素の単結晶構造解析とダイナミクス解析2019

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生
    • 学会等名
      ATI水和ナノ構造研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Probing hydrogen by single-crystal neutron diffraction in deep mantle hydrous minerals2019

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, N. Tomioka, X. Wang, C. Hoffmann
    • 学会等名
      Joint symposium of Misasa 2019 & Core Mantle Coevolution
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中性子散乱による地球深部鉱物の水素配置と水素拡散の統合解析2018

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・プレジャブナランゴー・富岡尚敬・土山明・柴田薫
    • 学会等名
      日本中性子科学会第18回年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 含水非晶質ケイ酸塩微粒子の中性子による水素拡散解析(低温編)2018

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・プレジャブナランゴー・富岡尚敬・土山明・柴田薫
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2018年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Storage mechanisms of water into ringwoodite2018

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, N. Tomioka, X. Wang, C. Hoffmann
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single crystal neutron diffraction study of dense hydrous magnesium silicate phase E2018

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, Y. Seto, T. Ohhara, K. Munakata
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2018年年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Locating hydrogen in lower mantle transition zone hydrous ringwoodite2018

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, X. Wang, C. Hoffmann, N. Tomioka
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-11-13   更新日: 2024-03-26  

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