| 研究課題/領域番号 |
20K04129
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(C)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
藤田 清士 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (00283862)
|
|---|
| 研究分担者 |
佐久間 博 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主幹研究員 (20400426)
芳野 極 岡山大学, 惑星物質研究所, 教授 (30423338)
市來 雅啓 東北大学, 理学研究科, 助教 (80359182)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
|
| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | 電気伝導度 / 玄武岩 / ガラス転移点 / 溶融 / 酸化鉄 / マルチアンビル / ピストンシリンダー / インピーダンスアナライザー / 岩石 / 鉱物 / 回帰計算 / ニューラルネットワーク |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
溶融状態の『鉱物＋水』や『岩石＋水』の反応の解明は十分でなく、様々な温度・圧力・化学組成での電気伝導度データが不足している。又、電気伝導度の定量化モデルの研究は十分に遂行されてこなかった。本研究では、含水岩石や含水鉱物が溶融する温度近傍やガラス転移点付近で、電気伝導度が変化をする事に着目した。溶融温度近傍の状態を電気伝導度の視点から室内実験で再現すると同時に、定量的なモデル化及びシミュレーションを行う。一連の実験及び計算機によるアプローチから溶融に関する解釈を、観測―実験―理論の比較で急速に発展させることが本研究の狙いである。
|
| 研究成果の概要 |
本研究では、高温高圧下の岩石電気伝導度を測定するため、単結晶を用いた試料封入カプセルを作成し、その有効性を確認した。次に、岩石のガラス転移点になっても、試料をその場観察できるような電気伝導度測定系を開発した。同時に、ニューラルネットワーク解析のアルゴリズムを用いて、多成分系酸化物である岩石の電気伝導度推算をおこなった。実験では、高温・高圧下で異なる化学組成の試料の電気伝導度測定を行なった。特に、玄武岩組成の岩石の電気伝導度測定に注力した。他方、ニューラルネットワーク解析手法を改良し、電気伝導度推算値と実験データと対比した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、岩石の高温状態における電気伝導度測定に挑戦した。特に地球上の玄武岩や月に存在する類似の岩石の電気伝導度測定をおこなった。本研究を通して、計算機シュミレーションからも電気伝導度を推算することが可能になった。室内実験から得られた測定値と理論計算から求めた値を比較検討することにより、岩石の電気特性の理解が飛躍的に向上すると期待されている。
|
