粉末X線回折の二次元解析手法の開発と地球深部物質への応用

• 研究課題/領域番号: 25287143
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 一部基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 瀬戸 雄介 神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 講師 (10399818)
• 連携研究者: 三宅 亮 京都大学, 大学院理学研究科, 准教授 (10324609) ; 浜根 大輔 東京大学, 物性研究所, 技術職員 (20579073)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円); 2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円); 2013年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
• キーワード: 格子選択配向 / X線回折 / 高温高圧実験 / 地球深部物質 / 角度分散回折 / 下部マントル / レオロジー

研究成果の概要

近年の高温高圧発生技術の向上によって、地球内の相平衡論的な全容はほぼ明らかになりつつあるが、地球深部(特に下部マントル以深)を構成する鉱物がどのように岩石を形作り、全体としてどのような物性を持つか、といったことへの理解は未だ十分とは言えない。本研究では、下部マントルや核を模擬した単相系あるいは多相系の高温高圧実験を行い、角度分散X線回折によって得られた二次元回折図形から、選択配向性や応力環境といった情報を抽出する手法を開発した。様々な圧力(応力)下に対する試料に対して解析を行ったところ、精度よく二次元回折パターンを再現することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Constraints on Earth's inner core composition inferred from measurements of the sound velocity of hcp-iron in extreme conditions (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sakamaki, E. Ohtani, H. Fukui, S. Kamada, S. Takahashi, T. Sakairi, A. Takahata, T. Sakai, S. Tsutsui, D. Ishikawa, R. Shiraishi, Y. Seto, T. Tsuchiya, and A. Q. R. Baron
  • 雑誌名: Science Advances 巻: 2 号: 2 ページ: 2-2
  • DOI: 10.1126/sciadv.1500802
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] In situ observation of crystallographic preferred orientation of deforming olivine at high pressure and high temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Ohuchi, T., Nishihara, Y., Seto, Y., Kawazoe, T., Nishi, M., Maruyama, G., Hashimoto, M., Higo, Y., Funakoshi, K.-I., Suzuki, A., Kikegawa, T., Irifune, T.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 243 ページ: 1-21
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2015.04.004
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Elastic anisotropy of experimental analogues of perovskite and post-perovskite help to interpret D” diversity (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoneda, A., Fukui, H., Xu, F., Nakatsuka, A., Yoshiasa, A., Seto, Y., Ono, K., Tsutsui, S., Uchiyama, H., Baron, A.Q.R.
  • 雑誌名: Nature commun 巻: 5 号: 1 ページ: 3453-3453
  • DOI: 10.1038/ncomms4453
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Dehydration breakdown of antigorite and the formation of B-type olivine CPO (2014)
  • 著者名/発表者名: Takayoshi Nagaya, Simon R. Wallis, Hiroaki Kobayashi, Katsuyoshi Michibayashi, Tomoyuki Mizukami, Yusuke Seto, Akira Miyake, Megumi Matsumoto
  • 雑誌名: Earth and Planetary Science Letters 巻: 387 ページ: 67-76
  • DOI: 10.1016/j.epsl.2013.11.025
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sound velocity of hexagonal close-packed iron up to core pressures (2013)
  • 著者名/発表者名: Ohtani, E., Y. Shibazaki, T. Sakai, K. Mibe, H. Fukui, S. Kamada, T. Sakamaki, Y. Seto, S. Tsutsui, and A. Q. R. Baron
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 40 号: 19 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1002/grl.50992
  • 査読あり
• [学会発表] 平面検出器を用いた X 線回折スポット解析法の開発 -粒成長・相転移ダイナミクスの解明を目指して- (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 雄介・佐藤 友子・平尾 直久
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: 広島県広島市 JMSアステールプラザ
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] 複雑な電子線回折パターンに対する半自動的指数付け方法の開発 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 雄介
  • 学会等名: 日本顕微鏡学会第71回記念学術講演会
  • 発表場所: 京都府京都市 国立京都国際会館
  • 年月日: 2015-05-14
• [学会発表] 二次元回折の全パターン解析 -多結晶体の物性解明を目指して- (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 雄介
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島県 徳島大学
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] 二次元回折全パターンフィッティングによる多相同時解析手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 雄介, 西原 遊, 辻野 典秀
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟県 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] 変形実験による(Mg,Fe)SiO3-ペロブスカイトの結晶選択配向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 辻野 典秀, 西原 遊, 山崎 大輔, 瀬戸 雄介, 高橋 栄一
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟県 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] hcpFeの剪断誘起格子選択配向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 西原 遊, 大内 智博, 川添 貴章, 丸山 玄太, 肥後 祐司, 舟越 賢一, 瀬戸 雄介, 入舩 徹男
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟県 朱鷺メッセ 新潟コンベンションセンター
• [学会発表] X線非弾性散乱法によるPbnm－CaIrO3、 Cmcm-CaIrO3、アンチゴライトの結晶弾性定数決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米田 明, 福井 宏之, 瀬戸 雄介, 筒井 智嗣, 内山 裕士, バロン アルフレッド, 中塚晃彦, 吉朝 朗, 渡辺 了, 小野 謙弥
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ 国際会議場
• [学会発表] DAC実験における選択配向性および格子ひずみの解析手法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸 雄介
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合2013年大会
  • 発表場所: 幕張メッセ 国際会議場
• [備考] Seto's Home Page
  • URL: http://pmsl.planet.sci.kobe-u.ac.jp/~seto
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