| 研究課題/領域番号 |
20K04131
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分17040:固体地球科学関連
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| 研究機関 | 徳島大学 |
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研究代表者 |
野口 直樹 徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 助教 (50621760)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
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| キーワード | 拡散クリープ / 氷 / メタンハイドレート / 高圧 / ラマン分光 / 圧力誘起非晶質化 / 赤外分光 / 氷天体 / 拡散 / レオロジー / 変形 / 同位体 / 塑性流動則 / 惑星内部ダイナミクス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
岩石型惑星や大型氷天体のマントルの熱対流は、構成物質の拡散クリープによる塑性変形によって支配されている。本研究では、氷や地球内部アナログ物質の低応力条件での変形実験を行い、独自に開発したラマン同位体イメージング技術によって、拡散クリープの直接的な証拠である応力誘起の拡散を可視化する。その結果から拡散クリープの微視的な機構について考察し、既存の流動則を見直し、修正することを目指す。
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| 研究成果の概要 |
拡散クリープの実態を明らかにするべく、ダイヤモンドアンビルセル(DAC)を用いて氷やクラスレートハイドレートの応力条件下での同位体トレーサー拡散実験を行った。イメージングラマン分光器による同位体トレーサー拡散プロファイル測定により、サブミクロン分解能で粒界近傍の物質移動を明らかにすることができた。また、ダイヤモンドアンビルのラマンシフトを解析することによって、DAC試料室内の応力分布を明らかにできることが分かった。これにより拡散クリープ発現の証拠である応力誘起拡散を可視化することが期待できる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地球をはじめとする岩石型惑星と大型氷天体のマントルにおいては、構成物質が拡散クリープ機構で塑性変形することによって流動すると考えられている。これまでの実験技術では拡散クリープによる物質の変形を直接観察するのが困難であった。本研究によって開発された実験技術によって、拡散クリープの直接的な証拠である応力誘起拡散を可視化できる可能性があることが分かった。この技術を引きつづき発展させれば、拡散クリープの微視的な機構について解明でき、既存の流動則を修正できる可能性がある。
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