焼結ダイヤモンドアンビルを用いた下部マントル条件下での弾性波速度測定法の開発

• 研究課題/領域番号: 24740315
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 公益財団法人高輝度光科学研究センター
• 研究代表者: 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: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 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: 下部マントル / 超音波 / 弾性波速度 / 川井型高圧装置 / 高温高圧 / 弾性波速度測定 / 超音波法

研究成果の概要

焼結ダイヤモンドアンビルを2段アンビルとして使用し、川井型高圧発生装置を用いて、約50GPaまでの高温高圧条件下での弾性波速度測定に成功した。研究では超音波速度測定システムの高度化や、高圧実験セルの最適化をおこなった。本実験条件は、下部マントル中部の温度圧力条件に相当し、本開発技術を用いて下部マントル構成鉱物の精密弾性波速度測定が可能となった。

研究成果

• [雑誌論文] Elastic wave velocity of polycrystalline Mj80Py20 garnet to 21 Gpa and 2000 K (2015)
  • 著者名/発表者名: Z. Liu, T. Irifune, S. Greaux, T. Arimoto, T. Shinmei, Y. Higo
  • 雑誌名: Phys. Chem. Miner. 巻: 42(3) 号: 3 ページ: 213-222
  • DOI: 10.1007/s00269-014-0712-y
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Sound velocities measurement on MgSiO3 akimotoite at high pressures and high temperatures with simultaneous in situ X-ray diffraction and ultrasonic study (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Zhou, S. Greaux, N. Nishiyama, T. Irifune, Y. Higo
  • 雑誌名: Phys. Earth Planet. Inter. 巻: 228 ページ: 97-105
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2013.06.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Unusual pressure effect on the shear modulus in MgAl2O4 spinel (2013)
  • 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
  • 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, et al.
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 362 ページ: 182-186
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2012.11.042
  • 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 standard (2012)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocities of MORB and absence of a basaltic layer in the mantle transition region (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kono, T. Irifune, H. Ohfuji, Y. Higo, K. Funakoshi
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 39 号: 24
  • DOI: 10.1029/2012gl054009
  • 査読あり
• [雑誌論文] Elasticity and sound velocities of polycrystalline Mg3Al2(SiO4)3 garnet up to 20 GPa and 1700 K (2012)
  • 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
  • 査読あり
• [学会発表] Development of Ultrasonic Measurement Technique under Lower Mantle Conditions (2015)
  • 著者名/発表者名: 肥後祐司
  • 学会等名: ACHPR-7
  • 発表場所: タイ・バンコク Chulalongkorn University
  • 年月日: 2015-01-16 – 2015-01-18
  • 招待講演
• [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（新潟市中央区）
• [学会発表] Development of the elastic wave velocity measurement technique by the ultrasonic method to lower mantle condition
  • 著者名/発表者名: Higo, Y., Funakoshi, K., Irifune, T.
  • 学会等名: AGU Fall Meeing 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA
• [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，舟越賢一，入舩徹男
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] Development of the elastic wave velocity measurement technique by the ultrasonic method up to 30 Gpa
  • 著者名/発表者名: Higo, Y
  • 学会等名: IUCrHP2012/QuBS2012
  • 発表場所: Mito, Japan