| 研究課題/領域番号 |
20K14572
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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 (2021-2023)
広島大学 (2020) |
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研究代表者 |
柿澤 翔 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, テニュアトラック研究員 (10846819)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023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)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
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| キーワード | 鉄水素化物 / 高温高圧 / 中性子回折 / 放射光X線回折 / 水素位置 / 金属鉄 / 水素 / 放射線X線回折 / 地球内部 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
地球深部には、金属鉄や水の存在が示唆されている。地球深部に存在することが示唆されている鉄の多くが水によって鉄水素化物になっているとする仮説が提唱されている。しかし、天然での発見の困難さや観測に制約があることから、その存在や水素量の決定に至っていない。さらに、鉄水素化物の安定性・水素の最大固溶量など基礎的な情報が全く明らかになっていない状況である。このため、地球深部において鉄水素化物はどの結晶構造で存在し、どのくらいの水素量を固溶可能か明らかになっていない。本研究は、地球深部条件下における鉄水素化物の安定性や結晶構造、水素量を高温高圧その場観察実験によって解明し、その仮説の当否を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
地球内部には鉄水素化物の存在が示唆されており、地球内部の水(素)の循環をよく理解するためには、鉄水素化物の安定性や水素量を理解することが重要である。本研究では、中性子回折や放射光X線回折を用いることで高温高圧下における鉄水素化物の安定相や水素位置、水素誘起体積膨張係数を明らかにするための実験を行った。その結果、hcp相の鉄水素化物中の水素は鉄がつくる八面体中に位置することが明らかになり、水素誘起体積膨張係数は温度と共に上昇することが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、高圧力下における鉄水素化物の安定性や水素位置を明らかにした。この成果は、地球内部における水の存在や水素貯蔵合金の研究の基礎データになることが期待される。また、本研究で開発した高温高圧下における中性子回折実験の技術は、地球科学の発展につながると共に高圧力を利用した物質科学や材料科学研究に使用されることで研究が促進されることが期待される。
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