| 研究課題/領域番号 |
21J01027
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 審査区分 |
小区分17010:宇宙惑星科学関連
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| 研究機関 | 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構 |
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研究代表者 |
高木 壮大 (2021) 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別研究員(PD)
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| 特別研究員 |
高木 壮大 (2022) 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特別研究員(PD)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
中途終了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 長石 / 衝撃変成 / 結晶構造 / 鉱物 / 衝撃実験 / 時間分解X線回折測定 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，斜長石が隕石衝突による衝撃を受けた際の結晶構造変化を実験的アプローチから明らかにする．そのため，斜長石が衝撃を受ける状況を実験室で再現し，時間分解X線測定による結晶構造ダイナミクスの直接観察，衝撃後の回収試料の観察により衝撃挙動の全容を明らかにする．
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| 研究実績の概要 |
本課題の目的は、地球や月をはじめとする天体の主要構成鉱物である長石が、隕石衝突のような大規模な衝撃を受けた際にどのような応答を示すのかを明らかにすることである。長石の衝撃応答はこれまでの衝撃実験や天然の鉱物試料観察から幅広く調べられてきており、実際に隕石衝突規模の推定に利用されている。しかしながら、衝撃によって引き起こされる変化について結晶構造レベルでの詳しい理解は進んでいない。衝撃を受けると鉱物内部では温度・圧力が瞬間的に急上昇し、鉱物に衝撃変成履歴を残す。どの温度・圧力でどのように原子が動いて結晶構造が変化するのかを明らかにすることで、過去の隕石衝突が天然の鉱物に残した痕跡を正確に理解し天体の歴史を解明することが期待される。本課題では、そのために必要となる基礎的なデータを衝撃下その場X線回折測定を用いて取得することを目指した。
衝撃下その場X線回折測定に用いる試料は、緻密な多結晶集合体が適しているため、昨年度より高温高圧装置を用いた試料作製を進めてきて、空隙率の低い試料作成に成功した。本年度はさらに、焼結時の温度、圧力、時間を制御することで試料の空隙率の異なる試料作成にも成功した。
さらに本年度は、作成した試料を米国の放射光施設に持ち込み、衝撃圧縮から解放過程までの結晶構造ダイナミクスの観察を行った。衝撃圧おおよそ30GPa、60GPaでの実験を行い、衝撃圧縮によって結晶が非晶質になることが確認された。さらに衝撃解放過程において、結晶相由来のシグナルがわずかに確認された可能性があり、現在解析を進めている。これらの情報は、これまでの実験データの解釈に非常に重要な役割をもつ。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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