チタネイトの高圧高温相転移から探る巨大惑星深部の鉱物構成

• 研究課題/領域番号: 23740389
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 浜根 大輔 東京大学, 物性研究所, 技術職員 (20579073)
• 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: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: チタネイト / ダイアモンドアンビルセル / 放射光 X 線 / 透過型電子顕微鏡 / スーパーアース / 高圧高温 / FeTiO3 / 高圧力 / 巨大惑星

研究概要

チタネイトを用いた高圧高温合成実験で巨大惑星深部の鉱物構成解明に向けた知見を得ることに成功した。チタネイト,特にFeTiO3は超高圧下で様々な分解様式を示し,シリケイトの有効なアナログであることが明らかとなった。また,高圧下におけるFeTiO3の分解相のうち,FeO+FeTi3O7という分解相はこれまで全く予想されていなかった新しい鉱物組み合わせであった。本研究では未解明であったFeTi3O7相の結晶構造を解明し,従来にない超高密度構造であることを明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Iseite, Mn₂Mo₃O₈, a new mineral from Ise, Mie Prefecture, Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Nishio-Hamane et al.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 108 号: 1 ページ: 37-41
  • DOI: 10.2465/jmps.120621c
  • NAID: 10031138460
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure and high-temperature phase transitions in FeTiO3 and a new dense FeTi3O7 structure. (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishio-Hamane D., Zhang M., Yagi T., Ma Y.
  • 雑誌名: American Mineralogist 巻: 97 号: 4 ページ: 568-572
  • DOI: 10.2138/am.2012.3973
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrospinning synthesis of wire-structured LiCoO2 for electrode materials if high-power Li-ion batteries (2012)
  • 著者名/発表者名: Mizuno et al.
  • 雑誌名: The Journal of Physical Chemistry C 巻: 116 号: 19 ページ: 10774-780
  • DOI: 10.1021/jp2123482
  • 査読あり
• [雑誌論文] Miyahisaite, (Sr,Ca)₂Ba₃(PO₄)₃F, a new mineral of the hedyphane group in the apatite supergroup from the Shimoharai mine, Oita Prefecture, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishio-Hamane et al.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 107 号: 3 ページ: 121-126
  • DOI: 10.2465/jmps.110901
  • NAID: 10030499194
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Gold nanoparticles stabilized on nanocrystalline magnesium oxide as an active catalyst for reduction of nitroarenes in aqueous medium at room temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Layek, M.L. Kantam, M. Shirai, D. Nishio-Hamane, T. Sasaki and H. Maheswaran
  • 雑誌名: Green Chemistry 巻: 14 号: 11 ページ: 3164-3174
  • DOI: 10.1039/c2gc35917k
  • 査読あり
• [雑誌論文] High power Na-ion rechargeable battery with single-crystalline Na0.44MnO2 nanowire electrode. (2012)
  • 著者名/発表者名: Hosono et al.
  • 雑誌名: Journal of Power Sources 巻: 217 ページ: 43-46
  • DOI: 10.1016/j.jpowsour.2012.05.100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, Structure and Electromagnetic Properties of Manganese Hollandite, KxMn8O16 (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Kuwabara, M. Isobe, H. Gotou, T. Yagi, D. Nishio-Hamane, and Y. Ueda
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn 巻: 81 号: 10 ページ: 104701-104701
  • DOI: 10.1143/jpsj.81.104701
  • NAID: 210000109733
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ehimeite, NaCa2Mg4CrSi6Al2O22(OH)2: The first Cr-dominant amphibole from the Akaishi Mine, Higashi-Akaishi Mountain, Ehime Prefecture, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Nishio-Hamane D., Ohnishi M., Minakawa T., Yamaura J., Saito S., Kadota R.
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 107 号: 1 ページ: 1-7
  • DOI: 10.2465/jmps.110715
  • NAID: 10030122129
  • ISSN: 1345-6296, 1349-3825
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure and magnetic properties of Sm5Fe17 melt-spun ribbon (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito T. Miyoshi H., Nishio-Hamane D.
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 111 号: 7
  • DOI: 10.1063/1.3675148
  • 査読あり
• [雑誌論文] Magnetic properties of Sm-Fe-Ti nanocomposite magnets with a ThMn12 structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Saito T., Miyoshi H., Nishio-Hamane D.
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 519 ページ: 144-148
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.12.156
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reaction of forsterite with hydrogen molecules at high pressure and temperature (2012)
  • 著者名/発表者名: A.Shinozaki
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 巻: 39 号: 2 ページ: 123-129
  • DOI: 10.1007/s00269-011-0467-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spin transition of ferric iron in Al-bearing Mg-perovskite up to 200 GPa and its implication for the lower mantle (2012)
  • 著者名/発表者名: Fujino, K., Nishio-Hamane, D., Seto, Y., Sata, N., Nagai, T., Shinmei, T., Irifune, T., Ishii, H., Hiraoka, N., Cai, Y. Q., and Tsuei K.-D.
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett. 巻: 317-318 ページ: 407-412
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2011.12.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced Flux Pinning and Microstructural Study of Single-Domain Gd-Ba-Cu-O Bulk Superconductors With the Addition of Fe-Containing Alloy Particles (2011)
  • 著者名/発表者名: Kun Xu; Tsuzuki, K.; Hara, S.; Difan Zhou; Yan Xu; Nishio-Hamane, D.; Izumi, M.
  • 雑誌名: Magnetics, IEEE Transactions 巻: VOL47 号: 10 ページ: 4139-4142
  • DOI: 10.1109/tmag.2011.2154310
  • 査読あり
• [雑誌論文] Continuous Hydrothermal Synthesis of Nickel Ferrite Nanoparticles Using a Central Collision-Type Micromixer : Effects of Temperature, Residence Time, Metal Salt Molality, and NaOH Addition on Conversion, Particle Size, and Crystal Phase (2011)
  • 著者名/発表者名: 陶究
  • 雑誌名: Industrial and Engineering Chemistry Research 巻: 50 号: 16 ページ: 9625-9631
  • DOI: 10.1021/ie200036m
  • 査読あり
• [雑誌論文] コア圧力下におけるキセノン-鉄系のふるまい. (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔，藤田尚行，八木健彦
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 21 ページ: 109-114
  • NAID: 10029541514
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microstructural and superconducting properties in single-domain Gd-Ba-Cu-O bulk superconductors with in situ formed Fe_3O_4 ferrimagnetic particles (2011)
  • 著者名/発表者名: Kun Xu, Keita Tsuzuki, Shogo Hara, Difan Zhou, Yufeng Zhang, Masato Murakami, Daisuke Nishio-Hamane, Mitsuru Izumi
  • 雑誌名: Supercond.Sci.Technol. 巻: 24(8) 号: 8 ページ: 85001-4142
  • DOI: 10.1088/0953-2048/24/8/085001
  • 査読あり
• [学会発表] チタネイトATiO3(A=Fe,Ca,Mg)の高圧高温相転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔他
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2012-11-08
• [学会発表] 新鉱物 高縄石/Takanawaite-(Y): Y(Ta,Nb)O4 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔 他
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2012年年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 新鉱物 伊勢鉱/Iseite: Mn2Mo3O8 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔 他
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2012年年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] 新鉱物 宮久石/Miyahisaite: (Sr,Ca)2Ba3(PO4)3F (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔 他
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2012年年会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] チタネイトATiO3 (A = Fe, Ca, Mg)の高圧高温相転移 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔 他
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学会館
• [学会発表] High pressure and high temperature phase transition in FeTiO : implications for the deep interior of the giant planet (2011)
  • 著者名/発表者名: Nishio-Hamane D. 他.
  • 学会等名: AGU 2011 Fall Meeting
  • 発表場所: サンフランシスコ,USA
  • 年月日: 2011-12-07
• [学会発表] FeTiO3の高圧高温相転移とFeTi3O7相の構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔 他
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] High Pressure and high temperature phase transition in FeTiO3: implications for the deep interior of giant planet (2011)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Nishio-Hamane, Meiguang Zhang, Takehiko Yagi, Yanming Ma
  • 学会等名: AGU 2012 Fall Meetings
  • 発表場所: サンフランシスコ
• [学会発表] FeTiO3の高圧高温相転移とFeTi3O7相の構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔，Meinguang Zhang，八木健彦，Yanming Ma
  • 学会等名: 第52回高圧力学会
  • 発表場所: 沖縄
• [学会発表] 新鉱物・Ehimeite NaCa2Mg4CrSi6Al2O22(OH)2 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔, 大西政之, 皆川鉄雄, 山浦純一, 斉藤昇平, 門田亮
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
  • 発表場所: 水戸
• [学会発表] FeTiO3の高圧高温相転移とFeTi3O7相の構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔, Meiguang Zhang, 八木健彦, Yanming Ma
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
  • 発表場所: 水戸
• [学会発表] 愛媛県高縄山産YTaO4鉱物の再検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 浜根大輔, 大越悠数, 皆川鉄雄
  • 学会等名: 日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
  • 発表場所: 水戸