超高温高圧下における鉄融体の粘性および密度の決定と火星中心核形成の解明

• 研究課題/領域番号: 23340167
• 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: 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業 (2013-2014); 公益財団法人高輝度光科学研究センター (2011-2012)
• 研究代表者: 舟越 賢一 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び東海事業, その他部局等, その他 (30344394)
• 研究分担者: 下埜 勝 龍谷大学, 理工学部, 実験講師 (30319496)
• 連携研究者: 大高 理 大阪大学, 大学院理学研究科, 准教授 (40213748)
• 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: 20,020千円 (直接経費: 15,400千円、間接経費: 4,620千円); 2014年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2012年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2011年度: 12,220千円 (直接経費: 9,400千円、間接経費: 2,820千円)
• キーワード: ダイヤモンド複合体 / アンビル / 放射光 / 高温高圧 / 粘性 / 密度 / 融体 / 落球法 / 鉄融体 / 鉄合金融体

研究成果の概要

放射光X線とダイヤモンド複合体アンビルを使った落球実験システムの構築とコーティングマーカー球の開発を行い、これまで困難であった高温高圧下の鉄合金融体の粘性測定を可能にした。ダイヤモンド複合体アンビルについては合成法の改善によって、従来よりも硬いアンビルの製作が可能になった。落球実験による粘性・密度同時測定法を開発し、硫黄融体の圧力変化を明らかにした。この結果、火星中心核において硫黄はほとんど影響を与えないことが示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] P-V-T equation of state of Na-majorite to 21GPa and 1673K (2014)
  • 著者名/発表者名: Dymshits, A.M., Litasov, K.D., Shatskiy, A., Sharygin, I.S., Ohtani, E., Suzuki, A., Pokhilenko, N.P., Funakoshi, K.-I.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 227 ページ: 68-75
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal equation of state of majoritic knorringite and its significance for continental upper mantle (2014)
  • 著者名/発表者名: Dymshits, A.M., Litasov, K.D., Sharygin, I.S., Shatskiy, A., Ohtani, E., Suzuki, A., Funakoshi, K.-I.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research B: Solid Earth 巻: 119 ページ: 8034-8046
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure study of transition metal monoxides MnO and CoO: Structure and electrical resistance (2014)
  • 著者名/発表者名: Ito, E., Yamazaki, D., Yoshino, T., Shan, S., Guo, X., Tsujimo, N., Kunimoto, T., Higo, Y., Funakoshi, K.-I.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 170-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure phase transitions in FeCr2O4and structure analysis of new post-spinel FeCr2O4and Fe2Cr2O5phases with meteoritical and petrological implications (2014)
  • 著者名/発表者名: Ishii, T., Kojitani, H., Tsukamoto, S., Fujino, K., Mori, D., Inaguma, Y., Tsujino, N., Yoshino, T., Yamazaki, D., Higo, Y., Funakoshi, K.-I., Akaogi, M.
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 99 ページ: 1788-1797
  • 査読あり
• [雑誌論文] Repulsive nature for hydrogen incorporation to Fe3C up to 14 GPa (2014)
  • 著者名/発表者名: Terasaki, H., Shibazaki, Y., Nishida, K., Tateyama, R., Takahashi, S., Ishii, M., Shimoyama, Y., Ohtani, E., Funakoshi, K.-I., Higo, Y.
  • 雑誌名: ISIJ International 巻: 54 ページ: 2637-2642
  • NAID: 130004705014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Over 1Mbar generation in the Kawai-type multianvil apparatus and its application to compression of (Mg0.92Fe0.08)SiO3 perovskite and stishovite (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamazaki, D., Ito, E., Yoshino, T., Tsujino, N., Yoneda, A., Guo, X., Xu, F., Higo, Y., Funakoshi, K.-I.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 262-267
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure and high-temperature phase diagram for Fe0.9Ni0.1-H alloy (2014)
  • 著者名/発表者名: Shibazaki, Y., Terasaki, H., Ohtani, E., Tateyama, R., Nishida, K., Funakoshi, K.-I., Higo, Y.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 192-201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocity measurements in liquid Fe-S at high pressure: Implications for Earth's and lunar cores (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishida, K., Kono, Y., Terasaki, H., Takahashi, S., Ishii, M., Shimoyama, Y., Higo, Y., Funakoshi, K.-I., Irifune, T., Ohtani, E.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 362 ページ: 182-186
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state of γ-Fe: Reference density for planetary cores (2013)
  • 著者名/発表者名: Tsujino, N., Nishihara, Y., Nakajima, Y., Takahashi, E., Funakoshi, K.-I., Higo, Y.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 375 ページ: 244-253
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static disorders of atoms and experimental determination of Debye temperature in pyrope: Low- and high-temperature single-crystal X-ray diffraction study-Reply (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakatsuka, A., Shimokawa, M., Nakayama, N., Ohtaka, O., Arima, H., Okube, M., and Yoshiasa, A.
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 98 ページ: 783-784
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of a method for measuring the density of liquid sulfur at high pressures using the falling-sphere technique (2012)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi, Ken-ichi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 83 号: 10 ページ: 103908-103908
  • DOI: 10.1063/1.4757570
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diamond-SiC複合体のHIP合成と高圧X線その場観察実験への応用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 大高理
  • 雑誌名: 材料 巻: 61 ページ: 407-411
  • NAID: 130002084977
  • 査読あり
• [学会発表] 6-8式加圧の高温高圧中性子実験への適用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐野亜沙美，服部高典，舟越賢一，阿部淳，町田真一
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] アルカリジャーマネートガラスの高圧中性子回折実験 (2014)
  • 著者名/発表者名: 有馬寛，川又透，杉山和正，大高理，服部高典
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] CuBrの高温高圧相関系 (2014)
  • 著者名/発表者名: 安廣佑介，大高理，平井望，鈴木昭夫，下埜勝，亀卦川卓美
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学 常三島キャンパス（徳島県・徳島市）
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] Simultaneous measurement of the viscosity and density of liquid sulfur under high pressure (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Funakoshi
  • 学会等名: 52nd EHPRG Meeting
  • 発表場所: リヨン(フランス）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] Viscosity measurement with an X-ray radiography falling sphere method using Diamond/SiC composite anvils (2014)
  • 著者名/発表者名: O. Ohtaka, K. Hamaue, K. Funakoshi, M. Shimono
  • 学会等名: 52nd EHPRG Meeting
  • 発表場所: リヨン（フランス）
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] The effect of high pressure on the density and viscosity of liquid sulfur (2013)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi, Ken-ichi and Nozawa, Akifumi
  • 学会等名: 2013 Joint APS-SCCM/AIRAPT Conference
  • 発表場所: The Westin Seattle(シアトル,アメリカ)
• [学会発表] 高圧下における液体硫黄の密度・粘性変化II (2013)
  • 著者名/発表者名: 舟越賢一、野澤暁史
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ（新潟県新潟市）
• [学会発表] Density and viscosity measurements of liquid sulfur at high pressures (2012)
  • 著者名/発表者名: Funakoshi, Ken-ichi
  • 学会等名: IUCrHP2012/QuBS2012
  • 発表場所: Hotel Lake View Mito（茨城県）
• [学会発表] 高温高圧下における液体硫黄の粘性・密度変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 舟越賢一
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学会館（大阪府）
• [学会発表] 高温高圧下における液体硫黄の粘性・密度変化 (2011)
  • 著者名/発表者名: 舟越賢一
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院(沖縄県)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] High pressure X-ray experiments using diamond/SiC composite anvil (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Funakoshi
  • 学会等名: AIRAPT-23 Conference
  • 発表場所: Bhabha Atomic Eesearch Centre (Mumbai, India)
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Viscosity and density measurements of liquid sulfur at high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Ken-ichi Funakoshi
  • 学会等名: 49th EHPRG International Conference
  • 発表場所: Danubius Thermal Hotel Helia (Budapest, Hungary)
  • 年月日: 2011-08-30