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極高圧条件における内部整合圧力スケール群の構築

研究課題

研究課題/領域番号 17H02985
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
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, 准教授 (90451616)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワード圧力スケール / 状態方程式 / 高圧発生技術 / 2段式ダイヤモンドアンビルセル / トロイダル型ダイヤモンドアンビルセル / 凸型ダイヤモンドアンビルセル / 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 / 超高圧発生 / サブテラパスカル / ナノ多結晶ダイヤモンド(NPD)
研究成果の概要

トロイダル型ダイヤモンドアンビルセルを用いて、地球中心圧力を超える圧力領域でのMgO, Pt, Re, Cu, W, Au, Moといった各種圧力スケール物質の同時圧縮実験を行った。これらの物質の高圧下における体積-体積関係をもとに、絶対圧力スケールとして最近報告されたCuおよびAu, Ptのランプ圧縮実験にもとづく新しい圧力スケールについて、相互の整合性について検証を行った結果、400~500 GPa領域においてPtはCuスケールに対し5%程度高い圧力を示すが、一方でAuスケールは低めとなり、Cuスケールはその中間的値をとることが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、400万気圧領域でのMgO, Pt, Re, Cu, W, Au, Moといった様々な圧力標準物質の同時圧縮実験を行い、各種圧力スケールの相互関係を明らかにすることに成功した。地球中心圧力(365万気圧)を超えるような圧力における物質科学は、地球よりも大きな惑星(巨大ガス惑星やスーパーアースなどの系外惑星)の深部の知見を与えるという地球惑星科学的な側面と、400~500万気圧で起こるとされる水素の金属化に代表されるような高圧物性物理学の側面を併せ持っている。本研究成果は、それらの研究分野での実験圧力値の信頼性や整合性という根本的に重要な情報を提供する。

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2021 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8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] An application of NPD to double-stage diamond anvil cells: XAS spectra of rhenium metal under high pressures above 300 GPa2019

    • 著者名/発表者名
      Kuramochi K.、Ishimatsu N.、Sakai T.、Kawamura N.、Irifune T.
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 40 号: 1 ページ: 119-129

    • DOI

      10.1080/08957959.2019.1702174

    • 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
      2017 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] 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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Pressure Scale Issue and the Equation of State of Iron at Multi-Megabar Pressure2021

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Sakai
    • 学会等名
      10th Asian Conference on High Pressure Research (ACHPR-10)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 2段式ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧発生2021

    • 著者名/発表者名
      境毅
    • 学会等名
      高圧物質科学研究会・地球惑星科学研究会合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Inter-comparison of equations of state at multi-megabar pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai Takeshi
    • 学会等名
      The 27th AIRAPT International Conference on High Pressure Science and Technology (AIRAPT 27)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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] Cavityつきアンビルによる高圧下屈折率測定2019

    • 著者名/発表者名
      三守秀門,境毅, 門林宏和, 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] グラッシーカーボンからのナノ多結晶ダイヤモンド合成と圧縮挙動2019

    • 著者名/発表者名
      上田千晶,入舩徹男,國本健広,有本岳史,新名亨,大藤弘明,境毅,門林宏和,八木健彦,河口沙織,河口彰吾
    • 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] 2 段式ダイヤモンドアンビルセルを用いたmulti-Mbar 領域での5d 遷移金属のXAFS 測定2019

    • 著者名/発表者名
      石松直樹,倉持慶太郎,境毅,河村直己,入舩徹男
    • 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] トロイダル型DACを用いた超高圧発生および電気抵抗測定への応用2019

    • 著者名/発表者名
      中本有紀,伊藤匠,加良勇輔,濱谷俊希,坂田雅文,清水克哉,境毅,河口沙織,平尾直久,大石泰生
    • 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] 圧力スケールの違いが与える核の密度欠損への影響2019

    • 著者名/発表者名
      境毅
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2019年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 2段式ダイヤモンドアンビルセルを用いたmulti-Mbar領域における Reの XAFS測定2019

    • 著者名/発表者名
      倉持慶太郎,石松直樹,境毅,河村直己,入舩徹男
    • 学会等名
      第22回XAFS討論会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Equation of state at multi-megabar pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai, T.
    • 学会等名
      Science and technology of Nano-Polycrystalline Diamond 2019 (STNPD-2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pressure scales at multi-megabar pressure2019

    • 著者名/発表者名
      Sakai, T.
    • 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] Technical development of double-stage diamond anvil cell and equations of state at multi-megabar condition2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai, T.
    • 学会等名
      2018 Workshop of the IUCr Commission on High Pressure
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Technical development of double-stage diamond anvil cell and the equation of state of rhenium2018

    • 著者名/発表者名
      Sakai, T.
    • 学会等名
      The 9th Asian Conference on High Pressure Research (ACHPR9)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ブリッジマナイトーポストペロブスカイト相転移におけるバルク音速変化2018

    • 著者名/発表者名
      境毅,出倉春彦
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2018年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [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 実績報告書
  • [学会発表] ナノ多結晶ダイヤモンドの圧縮挙動2018

    • 著者名/発表者名
      入舩徹男, 上田千晶, 境毅, 國本健広, 有本岳史, 新名亨, 門林宏和, 大藤弘明, 八木健彦, 河口沙織, 河口彰吾
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 水素の金属化に向けた2段式ダイヤモンドアンビルセルの最適化Ⅱ2018

    • 著者名/発表者名
      武田良介, 濱谷俊希, 中本有紀, 坂田雅文, 清水克哉, 境毅, 入舩徹男, 八木健彦, 河口沙織, 平尾直久, 大石泰生
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 改良型トロイダル式ダイヤモンドアンビルによる圧力発生技術の開発2018

    • 著者名/発表者名
      濱谷俊希, 中本有紀, 坂田雅文, 清水克哉, 境毅, 河口沙織, 平尾直久, 大石泰生
    • 学会等名
      第59回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] High pressure generation using double-stage diamond anvil technique: problems and equations of state of rhenium2018

    • 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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NPDを用いた2段式DAC2018

    • 著者名/発表者名
      境毅
    • 学会等名
      GRC 1st NPD Workshop
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the pressures measured in the double stage diamond anvil cell technique2017

    • 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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Keane equation of state of MgO, MgSiO3 and the pressure scale materials2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai, T
    • 学会等名
      AIRAPT 26 Joint with ACHPR 8 & CHPC19
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 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
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 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
    • 学会等名
      第58回高圧討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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