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超高圧高温X線回折実験に基づくフェロペリクレイス内の鉄イオンのスピン転移の解明

研究課題

研究課題/領域番号 24540520
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 岩石・鉱物・鉱床学
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

松井 正典  兵庫県立大学, 生命理学研究科, 名誉教授 (90125097)

研究分担者 肥後 祐司  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (10423435)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード放射光実験 / スピン転移 / 超音波測定 / フェロペリクレイス / 超高圧高温 / 下部マントル / 地球内部
研究成果の概要

放射光X線と超音波速度測定装置を組み合わせ、焼結ダイヤモンドアンビルを2段目アンビルに使用して、下部マントル中部領域の圧力条件で(Mg0.8Fe0.2)O及び(Mg0.5Fe0.5)Oフェロペリクレイスの弾性波速度測定を行った。実験は大型放射光施設SPring-8に設置の川井型高圧発生装置を使用し圧力50GPaまで加圧した。 (Mg0.5Fe0.5)Oにおいて圧力40GPa以上で試料端面の超音波エコー強度に大きな変化が観測された。この変化は、約40GPaでの音響インピーダンスコントラストの変化、即ち鉄イオンのスピン転移による弾性率変化を示唆するものである。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] High-pressure and high-temperature phase diagram for Fe0.9Ni0.1-Halloy2014

    • 著者名/発表者名
      Shibazaki Y., Terasaki H., Ohtani E., Tateyama R., Nishida K., Funakoshi K., Higo Y.
    • 雑誌名

      Physics of the Earth and Planetary Interiors

      巻: 228 ページ: 192-201

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2013.12.013

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Over 1 Mbar generation in the Kawai-type multianvil apparatus and its application to compression of (Mg0.92Fe0.08) SiO3 nerovskite and stishovite2014

    • 著者名/発表者名
      D. Yamazaki, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Earth Planet. Inter.

      巻: 228 ページ: 262-267

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2014.01.013

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Stability of hydrous silicate at high pressures and water transport to the deep lower mantle2014

    • 著者名/発表者名
      Nishi, M., Irifune, T., Tsuchiya, J., Tange, Y., Nishihara, Y., Fujino, K. and Higo, Y
    • 雑誌名

      Nature Geoscience

      巻: 7 号: 3 ページ: 224-227

    • DOI

      10.1038/ngeo2074

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal structures and stabilities of cristobalite-helium phases at high pressures2014

    • 著者名/発表者名
      M. Matsui, T. Sato, N. Funamori
    • 雑誌名

      American Mineralogist

      巻: 99 号: 1 ページ: 184-189

    • DOI

      10.2138/am.2014.4637

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High pressure study of transition metal monoxides MnO and CoO : Structure and electrical resistance2013

    • 著者名/発表者名
      E. Ito, et al.
    • 雑誌名

      Phys. Earth Planet. Inter.

      巻: 228 ページ: 170-175

    • DOI

      10.1016/j.pepi.2013.12.009

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unusual pressure effect on the shear modulus in MgAl2O4 spinel2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Zou, S. Greaux, T. Irifune, B. Li, Y. Higo
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 号: 46 ページ: 24518-24526

    • DOI

      10.1021/jp404901a

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mantle wedge infiltrated with saline fluids from dehydration and decarbonation of subducting slab2013

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto, T., Yoshikawa, M., Kumagai, Y., Mirabueno, M. H. T., Okuno, M., Kobayashi, T.
    • 雑誌名

      Proc. Nat. Acad. Sci. USA

      巻: 110 号: 8-9 ページ: 9663-9668

    • DOI

      10.2138/am.2012.3958

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 anvils2013

    • 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

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elasticity and sound velocities of polycrystalline Mg3Al2(SiO4)3 garnet up to 20 GPa and 1700 K2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Zou
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys.

      巻: 112 号: 1 ページ: 14910-14910

    • DOI

      10.1063/1.4736407

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous sound velocity and density measurements of NaCl at high temperatures and high pressures: application as a primary pressure standard2012

    • 著者名/発表者名
      M. Matsui
    • 雑誌名

      Amer. Mineral.

      巻: 97 号: 10 ページ: 1670-1675

    • DOI

      10.2138/am.2012.4136

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] MgSiO3メルトの構造とそれらの温度圧力依存の第一原理計算2014

    • 著者名/発表者名
      松井 正典
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 焼結ダイヤモンドを用いた下部マントル条件下での弾性波速度測定技術開発

    • 著者名/発表者名
      肥後祐司、舟越賢一、入舩徹男、松井正典
    • 学会等名
      第54回高圧討論会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高圧下におけるクリストバライト-ヘリウムI及びII相の結晶構造と安定性

    • 著者名/発表者名
      松井 正典、佐藤 友子、船守 展正
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2013年年会
    • 発表場所
      筑波大学第一エリア(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] NaCl圧力スケール

    • 著者名/発表者名
      松井 正典
    • 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)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 下部マントル構成鉱物の弾性波速度測定

    • 著者名/発表者名
      肥後 祐司
    • 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)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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