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ダイヤモンドアンビルセルNMRによる地球惑星内部の水素系物質の高圧その場観察

研究課題

研究課題/領域番号 23340161
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
研究機関岡山大学

研究代表者

奥地 拓生  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (40303599)

研究分担者 芳野 極  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30423338)
佐々木 重雄  岐阜大学, 工学部, 教授 (30196159)
連携研究者 山下 茂  岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (30260665)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2012年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2011年度: 8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
キーワードNMR / 水素 / 高圧力 / NMR
研究成果の概要

太陽系の惑星や衛星内部の鉱物や氷物質に含まれる水素の化学結合状態と拡散ダイナミクスを、高圧その場条件で観測した。水素は拡散が最も速い元素であり、また水素結合をつくることから、その挙動が特異的である。この水素の挙動の問題に対して新たな研究成果を提出した。代表的な成果としては、水素ハイドレートと水素流体のNMRによるダイナミクス、ブルーサイトの中性子回折による結晶構造と高温アニーリングによる水素拡散、およびメタンハイドレートの中性子回折を、いずれも高圧その場条件で観測した。

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Synthesis of large and homogeneous single crystals of water-bearing minerals by slow cooling at deep-mantle pressures2015

    • 著者名/発表者名
      Okuchi, T., N. Purevjav, N. Tomioka, J. F. Lin, T. Kuribayashi, L. Schoneveld, H. Hwang, N. Sakamoto, N. Kawasaki, and H. Yurimoto
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 100 号: 7 ページ: 1483-1492

    • DOI

      10.2138/am-2015-5237

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structure refinement of sub-cubic-mm volume sample at high pressures by pulsed neutron powder diffraction: application to brucite in an opposed anvil cell2014

    • 著者名/発表者名
      Okuchi, T., N. Tomioka, N. Purevjav, J. Abe, W. Gong, and S. Harjo
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: 34 号: 2 ページ: 273-280

    • DOI

      10.1080/08957959.2014.909931

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hydrogen site analysis of hydrous ringwoodite in mantle transition zone by pulsed neutron diffraction2014

    • 著者名/発表者名
      N. Purevjav, T. Okuchi, N. Tomioka, J. Abe, and S. Harjo
    • 雑誌名

      Geophysical Research Letters

      巻: 41 号: 19 ページ: 6718-6724

    • DOI

      10.1002/2014gl061448

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] H-D interdiffusion in brucite at pressures up to 15 GPa2013

    • 著者名/発表者名
      X. Guo, T. Yoshino, T. Okuchi, N. Tomioka
    • 雑誌名

      American Mineralogists

      巻: 98 号: 11-12 ページ: 1919-1929

    • DOI

      10.2138/am.2013.4550

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pulsed neutron powder diffraction at high pressure by a capacity-increased sapphire anvil cell2013

    • 著者名/発表者名
      T. Okuchi, M. Yoshida, Y. Ohno, N. Tomioka, N. Purevjav, T. Osakabe, S. Harjo, J. Abe, K. Aizawa, S. Sasaki
    • 雑誌名

      High Pressure Research

      巻: Vol. 33, No.4 号: 4 ページ: 777-786

    • DOI

      10.1080/08957959.2013.852190

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 水素クラスレートハイドレートの水素吸収反応速度と固体内拡散2013

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 71 ページ: 181-185

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collision and diffusion dynamics of dense molecular hydrogen2012

    • 著者名/発表者名
      Okuchi, T.
    • 雑誌名

      J. Phys. Chem. C

      巻: 116 号: 3 ページ: 2179-2182

    • DOI

      10.1021/jp206732f

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高圧力下におけるガスハイドレートの単結晶成長2011

    • 著者名/発表者名
      佐々木重雄・奥地拓生・久米徹二・清水宏晏
    • 雑誌名

      日本結晶成長学会誌

      巻: 38 ページ: 45-54

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 3GPaまでの圧力におけるブルーサイトのパルス中性子精密粉末回折と水素配置解析2014

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・富岡尚敬・プレジャブナランゴー・Harjo Stefanus・阿部淳・Gong Wu
    • 学会等名
      地球惑星科学連合
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] パルス中性子回折による地球深部含水鉱物結晶相の水素の無秩序配置について2014

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・富岡尚敬・プレジャブナランゴー・阿部淳・ハルヨスティファヌス・Gong Wu
    • 学会等名
      第11回水素量子アトミクス研究会
    • 発表場所
      高エネルギー加速器研究機構
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 小型対向アンビルセル・ナノ多結晶ダイヤ・焼結ダイヤ・高強度化TiZr合金の組合せによる微小試料の高圧中性子粉末回折実験技術2013

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・富岡尚敬・プレジャブナランゴー・鍵裕之・入舩徹男・阿部淳・ハルヨスティファヌス・相澤一也
    • 学会等名
      第54回高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ
    • 年月日
      2013-11-14 – 2013-11-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] J-PARC における高含水ケイ酸塩高圧相PhaseE のパルス中性子粉末回折2013

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬・プレジャブナランゴー・奥地拓生
    • 学会等名
      日本結晶学会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2013-10-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Neutron diffraction study of hydrous ringwoodite2013

    • 著者名/発表者名
      Purevjav, N., Okuchi, T., Tomioka, N., Abe, J., Harjo, S., and Aizawa, K
    • 学会等名
      鉱物科学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2013-09-11 – 2014-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Phase Eの粉末中性子回折2013

    • 著者名/発表者名
      富岡尚敬・奥地拓生・プレジャブナランゴー・阿部淳・ハルヨスティファヌス・相澤一也
    • 学会等名
      鉱物科学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2013-09-11 – 2013-09-13
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] メタンハイドレート高圧相の粉末中性子回折による精密構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・佐々木重雄・竹谷敏・吉田将司・富岡尚敬・プレジャブナランゴー
    • 学会等名
      地球惑星科学連合
    • 発表場所
      地球惑星科学連合
    • 年月日
      2013-05-19 – 2013-05-24
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Storage of molecular hydrogen into leaky clathrate hydrate cages2012

    • 著者名/発表者名
      Okuchi, T.
    • 学会等名
      Advanced Research Workshop on Recent Trends and Prospects for Renewable Enery
    • 発表場所
      Grand Mir Hotel, Tashkent, Uzbekistan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] メタンハイドレート高圧相の粉末中性子回折による精密構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・富岡尚敬・プレジャブナランゴー・佐々木重雄・吉田将司・竹谷敏
    • 学会等名
      第4回MLFシンポジウム
    • 発表場所
      日本科学未来館
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高圧NMRによる高密度液体水素の分子運動観測2012

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高圧NMR・中性子・ラマン散乱同時測定用対向アンビルセル技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・佐々木重雄・吉田将司・大野祥希・長壁豊隆
    • 学会等名
      第53回高圧討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] ガスハイドレートの高圧力その場NMR・中性子・ラマン散乱同時測定技術の開発2012

    • 著者名/発表者名
      奥地拓生・富岡尚敬・プレジャブナランゴ―・竹谷敏・吉田将司・大野祥希・佐々木重雄
    • 学会等名
      低温科学研究所共同研究集会「H2Oを科学する・2012」
    • 発表場所
      北海道大学低温科学研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Hydrogen dynamics in atomic scale at high pressure by insitu NMR and neutron diffraction: case study for brucite, Mg(OH)22012

    • 著者名/発表者名
      Okuchi, T.
    • 学会等名
      Joint Symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
    • 発表場所
      Blanc-Art Misasa, Tottori, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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