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高温衝撃圧縮曲線の計測による金、酸化マグネシウムの高温圧力スケールの直接決定

研究課題

研究課題/領域番号 20340153
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
研究機関熊本大学

研究代表者

真下 茂  熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 教授 (90128314)

連携研究者 吉朝 朗  熊本大学, 理学部, 教授 (00191536)
松山 賢一  熊本大学, 衝撃・極限環境研究センター, 助教 (60555770)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2010年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2009年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2008年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード超高圧 / 衝撃圧縮 / 圧力スケール / 地球内部 / 金 / ユゴニオ / 高温 / 酸化マグネシウム
研究概要

地球内部構造の研究では、上部、下部マントルの境界付近と下部マントル底部の不連続性の問題が最重点課題として残っている。この研究が進まないのは高温高圧下の圧力スケールの基準となる衝撃圧縮データの精度が不十分であることと、高温の状態方程式に問題があるからである。本研究では、この問題を根本的に解決するために、常温出発のユゴニオの精密な測定、さらに、高温出発のユゴニオを計測することを目的とする。本研究では主要な圧力校正物質である金(Au)、酸化マグネシウム(MgO)を中心に、圧力校正物質でもあり、衝突板や駆動板に用いる銅(Cu)やタンタル(Ta)、タングステン(W)の常温のユゴニオを最高200GPa以上まで計測した。本研究では単結晶や高純度鍛造品などの良質の試料を用いた。Au,Wではロスアモスデータに比べて衝撃波速度が少し大きな結果を得た。MgO では異方的な弾性限界と塑性域のユゴニオは結晶方向で差がみられるが、圧力が高くなるとその差は小さくなっていく結果が得られた。また、高周波加熱装置を衝撃銃に組み合わせ、セラミックス製の試料マウントを用いて、タングステン、金で、高温出発のユゴニオ計測実験を行った。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 16件) 学会発表 (10件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of shock compression on wurtzite-type ZnMgS crystals2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo, E.Omurzak, L.Chen, R.Inoue, C.Kawai
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys. 109

      ページ: 13514-13514

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of shock compression on wurtzite-type ZnMgS crystals2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      J.Appl.Phys.

      巻: 109

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧力スケールの更新をめざしたユゴニオ計測実験2010

    • 著者名/発表者名
      真下茂
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術 Vol.20(3)

      ページ: 221-229

    • NAID

      10026625061

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Phase transition behavior of solids under shock compression2010

    • 著者名/発表者名
      真下茂
    • 雑誌名

      Materials Science Forum Vols.

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shock compression of synthetic opal2010

    • 著者名/発表者名
      A.Inoue, M.Okuno, H.Okudera, T.Mashimo, E.Omurzak, S.Katayama, M.Koyano
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser. 215

      ページ: 12147-12147

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 圧力スケールの更新をめざしたユゴニオ計測実験2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術

      巻: 20 ページ: 221-229

    • NAID

      10026625061

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition behavior of solids under shock compression2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 638-642 ページ: 1053-1058

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shock compression of synthetic opal2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Ser.

      巻: 6215 ページ: 12147-12147

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pressure and compositional dependence of electric conductivity in the (Mg_<1-x>Fe_x)_<1-δ>O(x=0.01-0.40) solid-solutio2009

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshiasa, O.Ohtaka, D.Sakamoto, D.Andrault, H.Fukui, M.Okube
    • 雑誌名

      Solid State Ionics 180

      ページ: 501-505

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-Time-Resolution Streak Photographic System Equipped with Propellant Guns for Hugoniot Measurement of Solids2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo, Y.Zhang, M.Uchino, A.Nakamura
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 48

    • NAID

      40016743043

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graded oxide glasses in binary systems (Si-Ti, Si-V and Si-Zr) prepared by the sol-gel and centrifugal process2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo, M.Ichikawa, E.Omurzak M.Nishihara, H.Ihara
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 21

      ページ: 2339-2343

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-time-resolution streak photographic system equipped with propellant guns for Hugoniot measurement of solids2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys. 48

    • NAID

      40016743043

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phase transition behavior of solids under shock compression2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 雑誌名

      Materials Science Forum 638-642

      ページ: 1053-1058

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local structure and effective pair potential of rock-salt type and disordered rock-salt type AgI under pressure2008

    • 著者名/発表者名
      A.Yoshiasa, M.Sugahara, H.Arima, H.Fukui, K.Murai, M.Okube
    • 雑誌名

      J.Phys.: Conf.Series 121

      ページ: 102002-102002

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一軸圧縮下におけるラセン転位挙動の分子動力学シミュレーション:KC1結晶の弾-塑性転移2008

    • 著者名/発表者名
      木下貴博、河村雄行、真下茂
    • 雑誌名

      材料 Vol.57(4)

      ページ: 363-367

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一軸圧縮下におけるラセン転位挙動の分子動力学シミュレーション : KC1結晶の弾-塑性転移2008

    • 著者名/発表者名
      木下貴博
    • 雑誌名

      材料 57

      ページ: 363-367

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shock compression properties of hard materials2008

    • 著者名/発表者名
      T. Mashimo
    • 雑誌名

      Shock Compression of Condensed Matter-2007

      ページ: 175-180

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Phase transition of Gd_3Ga_5O_<12> (GGG) under shock compression in 100GPa to TPa regions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      3rd Japan-France Workshop and School on High Density Energy Science(招待講演)
    • 発表場所
      Les Houches
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Phase transition of Gd_3Ga_5O_<12> (GGG) under shock compression in 100 GPa to TPa regions2011

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      3rd Japan-France Workshop and School on High Density Energy Science
    • 発表場所
      Les Houches, Rhone-Alpes, France(invited)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] High-time-resolution streak photographic system equipped with two-stage light gas gun for Hugoniot measurement of solid2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      29th International Congress on High-Speed Imaging and Photonics(招待講演)
    • 発表場所
      Iwate medical University
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] High-time-resolution streak photographic system equipped with two-stage light gas gun for Hugoniot measurement of solid2010

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      29th International Congress on High-Speed Imaging and Photonics
    • 発表場所
      岩手医科大学、盛岡市、日本(invited)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Phase transition behavior of solids under shock compression2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      6^<th> International Conference on Processing & Manufactureing of Advanced Materials (THERMEC' 2009)Invited.(招待講演)
    • 発表場所
      Maritim Hotel, Germany
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Inclined-mirror Hugoniot measurement for pressure scale2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      The G-COE Internat. Summer School on P-V-T Equation o State of Materials(招待講演)
    • 発表場所
      Ehime University
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Anisotropic elasto-plastic transition of MgO single crystal2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      Sixteenth Biennial International Conference of the APS Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter
    • 発表場所
      Gaylord Opryland Hotel, USA
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Anisotropic elasto-plastic transition of MgO single crystal2009

    • 著者名/発表者名
      T.Mashimo
    • 学会等名
      Sixteenth Biennial International Conference of the APS Topical Group on Shock Compression of Condensed Matter
    • 発表場所
      Nashville, USA
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Measurement study of Hugoniot-compression curve of MgO singlecrystal2009

    • 著者名/発表者名
      M.Murai, N.Kawayanagi, K.Tashiro, Y.Gomoto, L.Wei, T.Mashimo
    • 学会等名
      International Conference on High Pressure Science and Technology(Joint AIRAPT-22&HPCJ-50)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] MgO単結晶のユゴニオ圧縮曲線の計測2008

    • 著者名/発表者名
      真下 茂
    • 学会等名
      第49回高圧討論会
    • 発表場所
      姫路商工会議所
    • 年月日
      2008-11-12
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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