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ボロン・ドープ・ダイヤモンドヒーターを用いた落球法シリケイトメルト粘性測定

研究課題

研究課題/領域番号 17J10966
研究種目

特別研究員奨励費

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

研究代表者

XIE LONGJIAN  岡山大学, 自然科学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2018年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2017年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードviscosity / mantle / fractination / diamond heater / silicate melts / Magma ocean / boron doped diamond / high pressure / ultra-high temperature
研究実績の概要

Xie Longjian completed PhD degree September 2018. He summarized his achievements during the recent five years. It consists three aspects: boron-doped diamond (BDD) heater development in multi-anvil apparatus, viscosity measurement of silicate melts up to ~30 GPa using in-situ falling sphere method and discussion on the evolution of the magma ocean (MO) based on the silicate melt viscosity newly measured in his study. Highlights of his study were (1) generation of ~4000 K temperature (world highest) in the Kawai multi-anvil apparatus by using BDD heater, (2) world first measurements of silicate melt viscosity under the lower mantle condition by applying BDD heater in the in-situ falling sphere viscometry, (3) the viscosity data first time reproduces, experimentally, all the four pressure induced densification mechanisms proposed by molecular dynamic simulation, (4) the viscosity data also suggests a fractional solidification of magma ocean, and (5) the fractional solidification model suggests that the primary upper mantle may be the residual of a ~900 km MO after a combination fractionation of bridgmanite and CaSiO3 perovskite (mass ratio: 94:6), which formed a cumulate layer (~660-900 km depth) at the bottom of MO.

現在までの達成度 (段落)

平成30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

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Synchrotron SOLEIL(France)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] 半導体ダイヤモンド(BDD)発熱体による高圧力下での高温発生 II2018

    • 著者名/発表者名
      Yoneda, A., Xie, L., Ito, E.
    • 雑誌名

      NEW DIAMOND

      巻: 34 ページ: 25-29

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of boron-doped diamond and its application as a heating material in a multi-anvil high-pressure apparatus2017

    • 著者名/発表者名
      Longjian Xie, Akira Yoneda, Takashi Yoshino, Daisuke Yamazaki, Noriyoshi Tsujino, Yuji Higo, Yoshinori Tange, Tetsuo Irifune, Toru Shimei, Eiji Ito
    • 雑誌名

      Review of Scientific Instruments

      巻: 88 号: 9 ページ: 093904-093904

    • DOI

      10.1063/1.4993959

    • 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] Single crystal elasticity of gold up to ~20 GPa: Bulk modulus anomaly and implication for a primary pressure scale2017

    • 著者名/発表者名
      Yoneda Akira、Fukui Hiroshi、Gomi Hitoshi、Kamada Seiji、Xie Longjian、Hirao Naohisa、Uchiyama Hiroshi、Tsutsui Satoshi、Baron Alfred Q. R.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 9 ページ: 095801-095801

    • DOI

      10.7567/jjap.56.095801

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] (1)Silicate melt viscosities at high pressure: Experimental results and its implication.2018

    • 著者名/発表者名
      Xie Longjian et al,
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fate of the magma ocean deduced from silicate melt viscosity.2018

    • 著者名/発表者名
      Xie L. J., Yoneda A., Manthilake G., Yamazaki D., Higo Y., Tange Y., Guignot N., Andrault D.
    • 学会等名
      PRIUS meeting of Geodynamic Research Center (GRC)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Viscosity of silicate melts at high pressure measured by in-situ falling sphere method2017

    • 著者名/発表者名
      Xie L. J., Yoneda A., Yamazaki D., Higo Y., Andrault D., Manthilake G., Boulard E., Guignot N.
    • 学会等名
      JpGU
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Viscosity measurement of silicate melt up to the lower mantle conditions by in-situ falling sphere method2017

    • 著者名/発表者名
      Xie L. J., Yoneda A.
    • 学会等名
      invited talk at Bayerisches Geoinstitut (BGI)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 岡山大学惑星物質研究所

    • URL

      http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] HACTOグループ

    • URL

      http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/~hacto/top_j.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] JpGU2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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