| 研究課題/領域番号 |
18K13644
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 公益財団法人高輝度光科学研究センター |
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研究代表者 |
河口 沙織 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, 研究員 (00773011)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 液体鉄合金 / 地球外核 / ダイヤモンドアンビルセル / 高圧実験 / X線回折 / XANES / PDF解析 / X線回折測定 / 構造解析 |
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| 研究成果の概要 |
地球外核における液体の状態を議論するためには、高温高圧下における液体鉄合金の構造解析が必要不可欠である。本研究では、ダイヤモンドアンビルセル内の高圧下における液体のX線全散乱法によるPDF解析手法を確立することを目標とした。得られた結果から、液体Fe47Ni28S25の密度を決定し、液体鉄合金の融解に起因する大きな体積変化は、純鉄と比べて、Fe3S構造の熱振動の方向に大きな異方性があるためであると推察した。加えてX線吸収分光法測定を行った。10-15 GPaの間に液体鉄硫黄合金の構造転移が確認出来、加えて、40 GPaにおいても構造転移が生じる可能性を示唆した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球外核を構成する液体鉄合金について、その測定の困難さから、構造の解明は未だフロンティア的研究でありつづけるテーマである。また、地球外核に相当する高圧下における密度測定例は未だ少なく、地球科学最大の謎の一つである外核の組成についての議論に終止符を打つためにも、鉄硫黄合金の密度データ、ならびに構造情報の解明は必要不可欠である。また、分野を問わず、ダイヤモンドアンビルセルを用いた高圧下における液体・非晶質物質のPDF解析の需要は高い。地球科学分野のみならず、学術的意味を有する重要な研究である。
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