導電性硼素添加ダイヤモンドの合成法の確立とその材料開発および高圧実験への応用

• 研究課題/領域番号: 23654189
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 岡山大学
• 研究代表者: 山崎 大輔 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (90346693)
• 研究分担者: 米田 明 岡山大学, 地球物質科学研究センター, 准教授 (10262841) ; 丹下 慶範 愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 助教 (70543164)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 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: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
• キーワード: 高圧合成 / ダイヤモンド / 導電性 / 加工性 / ホウ素添加グラファイト / 導電性ダイヤモンド

研究概要

微粒グラファイト粉末とホウ素粉末の混合体を撹拌し CIP 処理を施し、ホウ素添加ダイヤモンド多結晶体の高圧合成を行った。合成物は、通常のダイヤモンド多結晶体と異なり、ホウ素を添加することにより導電性を獲得している。そのため、合成物のワイヤー放電加工機による加工が可能であるが確認できた。これは通常のダイヤモンド焼結体に比較して、有利な点である。また、加工したホウ素添加ダイヤモンド多結晶体を用いた高圧実験を行い、発熱材として十分機能することを検証した

研究成果

• [雑誌論文] P-V-T equation of state for ε-iron up to 80 GPa and 1900 K using the Kawai-type high pressure apparatus equipped with sintered diamond anvils (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Yamazaki, E. Ito, T. Yoshino, A. Yoneda, X. Guo, B. Zhang, W. Sun, A. Shimojuku, N. Tsujino, T. Kunimoto, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 39 号: 20
  • DOI: 10.1029/2012gl053540
  • 査読あり
• [雑誌論文] High silicon self-diffusion coefficient in dry forsterite. (2012)
  • 著者名/発表者名: Fei H., Hegoda C., Yamazaki D., Wiedenbeck M., Yurimoto H., Shcheka S. and Katsura T.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 345-348 ページ: 95-103
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.06.044
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical conductivity of fluid-bearing quartzite under lower crustal conditions (2012)
  • 著者名/発表者名: Shimojuku, A., Yoshino, T., Yamazaki, D., Okudaira
  • 雑誌名: Phys.Earth Planet.Inter. 巻: (In press) ページ: 1-8
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2012.03.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of temperature, pressure and iron content on the electrical conductivity of olivine and its high-pressure polymorphs (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, T., A.Shimojuku, S.Shan, X.Guo, D.Yamazaki, E.Ito, Y.Higo, K.Funakoshi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 117 号: B8
  • DOI: 10.1029/2011jb008774
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of very high pressure on life of plants and animals (2012)
  • 著者名/発表者名: F. Ono
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 377 ページ: 12053-12053
  • DOI: 10.1088/1742-6596/377/1/012053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bond strengths of new carbon-nitride-related material C2N2(CH2) (2012)
  • 著者名/発表者名: Sougawa, M., Sumiya, T., Takarabe, K., Mori, Y., Okada, T., Gotou, H., Yagi, T., Yamazaki, D., Tomioka, N., Katsura, T., Kariyazaki, H., Sueoka, K., Kunitsugu, S.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series 巻: 377 ページ: 12028-12028
  • DOI: 10.1088/1742-6596/377/1/012028
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static compression of (Mg0.83,Fe0.17)O and (Mg0.75,Fe0.25)O ferropericlase up to 58 GPa at 300, 700, and 1100 K (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsui, M., Ito, E., Yamazaki, D., Yoshino, T., Guo, X., Shan, S., Higo, Y, Funakoshi, K
  • 雑誌名: Am. Min. 巻: 97 ページ: 176-183
  • 査読あり
• [雑誌論文] Static compression of (Mg0.83, Fe0,17)O and (Mg0.75Fe0.25)O ferropericlase up to 58GPa at 300, 700. and 1100K (2011)
  • 著者名/発表者名: Matsui, M., Ito, E., Yamazaki, D., Yoshino, T., Guo, X., Shan, S., Higo, Y., Funakoshi, K.
  • 雑誌名: Am.Mineral. 巻: 97 号: 1 ページ: 176-183
  • DOI: 10.2138/am.2012.3937
  • 査読あり
• [雑誌論文] Compressibility of strontium orthophosphate Sr3(PO4)2at high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Zhai, S., Xue, W., Yamazaki, D., Shan, S., Ito, E., Tomioka, N., Shimojuku, A., Funakoshi, K.
  • 雑誌名: Phys. Chem. Minerals 巻: 38 号: 5 ページ: 357-61
  • DOI: 10.1007/s00269-010-0409-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of iron content on electrical conductivity of ferro-periclase with implications for the spin transition pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, et al
  • 雑誌名: J.Geophys.Res. 巻: 116 号: B4
  • DOI: 10.1029/2010jb007801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and crystal chemical characterization of the pyrochlore type MgZrSi2O7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Xu, J, Ito, E., Yamazaki, D., Guo, X., Wu, X
  • 雑誌名: Materials Chemistry and Physics 巻: 128 号: 3 ページ: 410-2
  • DOI: 10.1016/j.matchemphys.2011.03.017
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of a New Carbon-Nitride-Related Material C2N2 (CH2) (2011)
  • 著者名/発表者名: Sougawa, M., Sumiya, T., Takarabe, K., Mori, Y., Okada, T., Gotou, H., Yagi, T., Yamazaki, D., Tomioka, N., Katsura, T., Kariyazaki, H., Sueoka, K., Kunitsugu, S.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50 号: 9R ページ: 95503-95503
  • DOI: 10.1143/jjap.50.095503
  • NAID: 210000071192
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure generation using scaled-up Kawai-cell (2011)
  • 著者名/発表者名: Shatskiy A., Katsura T., Litasov KD., Shcherbakoba AV., Borzdov YM., Yamazaki D., Yoneda A., Ohtani E., Ito E.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 189 号: 1-2 ページ: 92-108
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2011.08.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silicon and magnesium diffusion in a single crystal of MgSiO_3 perovskite (2011)
  • 著者名/発表者名: Xu, J., Yamazaki, D., Katsura, T., Wu, X., Remmert, P., Yurimoto, H., Chakraborty, S.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116 号: B12
  • DOI: 10.1029/2011jb008444
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of iron content on electrical conductivity of ferropericlase with implications for the spin transition pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: Yoshino, T., Ito, E., Katsura, T., Yamazaki, D., Shan, S., Guo, X., Nishi, M., Higo, Y., Funakoshi, K.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis and crystal chemica lcharacterization of the pyrochlore type MgZrSi2O7 (2011)
  • 著者名/発表者名: Xu, J, Ito, E., Yamazaki, D., Guo, X., Wu, X.
  • 雑誌名: Materials Chemistry and Physics 巻: 128 ページ: 410-412
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystal Structure of a New Carbon-Nitride-Related Material C2N2(CH2) (2011)
  • 著者名/発表者名: Sougawa, M., Sumiya, T., Takarabe, K., Mori, Y., Okada, T., Gotou, H., Yagi, T., Yamazaki, D., Tomioka, N., Katsura, T., Kariyazaki, H., Sueoka, K., Kunitsugu, S.
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 50 ページ: 95503-95503
  • NAID: 210000071192
  • 査読あり
• [雑誌論文] High pressure generation using scaled-up Kawai-cell (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Shatskiy, T. Katsura, K.D. Litasov, A.V. Shcherbakova, Y.M. Borzdov, D. Yamazaki, A. Yoneda, E. Ohtani, E. Ito
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 189 ページ: 92-108
  • 査読あり
• [雑誌論文] Silicon and magnesium diffusion in a single crystal of MgSiO3 perovskite (2011)
  • 著者名/発表者名: Xu, J., Yamazaki, D., Katsura, T., Wu, X., Remmert, P., Yurimoto, H., Chakraborty, S.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. 巻: 116
  • 査読あり
• [雑誌論文] 焼結ダイヤモンドアンビルを組み込んだ川井型高圧装置による圧力発生 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 21 ページ: 272-277
  • NAID: 10030275046
  • 査読あり
• [学会発表] P-V-T equation of state for ε-iron up to 80 GPa and 1900 K using the Kawai-type high pressure apparatus equipped with sintered diamond anvils (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yamazaki
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ(米国)
  • 年月日: 2012-12-05
• [学会発表] hcp-ironのP-V-T状態方程式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪)
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 六方晶鉄の圧力-温度-体積の状態方程式 (2012)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 地球惑星関連合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 2012-05-20
• [学会発表] 焼結ダイヤモンドアンビルを組み込んだ川井型高圧発生装置の圧力発生と地球構成物質の弾性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄基督教短大(那覇)
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] Interconnected ferro-periclase in the subducting slab at the top of lower mantle (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 地球惑星関連合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Interconnected ferro-periclase in the subducting slab at the top of lower mantle (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Yamazaki
  • 学会等名: 地球惑星関連連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県）
• [学会発表] 燒結ダイヤモンドアンビルを組み込んだ川井型装置の圧力発生と地球構成物質の弾性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔・伊藤英司・芳野極・下宿彰・郭シンツァン ・単シャンミン・肥後祐司・國本健広・舟越賢一
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄基督教短大（沖縄県）
• [学会発表] 六方晶鉄の圧力-温度-体積の状態方程式
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 地球惑星関連合同大会
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉）
• [学会発表] hcp-ironのP-V-T状態方程式
  • 著者名/発表者名: 山崎大輔
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学（大阪）
• [学会発表] P-V-T equation of state for ε-iron up to 80 GPa and 1900 K using the Kawai-type high pressure apparatus equipped with sintered diamond anvils
  • 著者名/発表者名: D. Yamazaki
  • 学会等名: AGU Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ（米国）
• [備考]
  • URL: http://www.misasa.okayama-u.ac.jp/~hacto/top_j.html