圧力下における含水マグマの構造と水の状態

• 研究課題/領域番号: 25400517
• 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: 滋賀県立大学
• 研究代表者: 山田 明寛 滋賀県立大学, 工学部, 助教 (00543167)
• 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: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 含水マグマ / メルトの構造 / 高温高圧 / 中性子回折 / 含水マグマの構造 / 高圧中性子回折

研究成果の概要

本研究課題では、世界トップクラスの強度を誇るパルス中性子源J-PARCでの高圧中性子回折によって世界初となる含水マグマの構造を高圧その場で解明するべく、その技術開発とファーストデータの取得を目的とした実験的研究を行った。また、中性子回折データと併せて更に詳細な構造情報を得ることができる、X線回折実験をSPring-8の高エネルギーX線を用いて行い、無水、含水NaAlSi3O8ガラスの構造データの取得も行った。

研究成果

• [雑誌論文] 大容量プレスを用いた高温高圧中性子回折実験に向けて (2016)
  • 著者名/発表者名: 山田 明寛, 後藤 弘匡, 八木 健彦, 佐野 亜沙美
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 26
  • NAID: 130005158548
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Sound velocities of aluminum-bearing stishovite in the mantle transision zone (2016)
  • 著者名/発表者名: S. Greaux, Y. Kono, Y. Wang, A. Yamada, C. Zhou, Z. Jing, T. Inoue, Y. Higo, T. Irifune, N. Sakamoto, H. Yurimoto
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: - 号: 9 ページ: 4239-4246
  • DOI: 10.1002/2016gl068377
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Design and performance of high-pressure PLANET beamline at pulsed neutron source at J-PARC (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai, T. Yag
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: 780 ページ: 55-67
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A complete solid solution with rutile-type structurein SiO2-GeO2 system at 12 GPa and 1600°C (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Kulik, N. Nishiyama, A. Masuno, Y. Zubravichus, V. Murzin, E. Khramov, A. Yamada, H. Ohfuji, H.-C. Wille, T. Irifune, T. Katsura
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 98 号: 12 ページ: 4111-4116
  • DOI: 10.1111/jace.13859
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 高圧下におけるX線・中性子回折実験で使われる6-6セル (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山宣正, 山田明寛
  • 雑誌名: 固体物理 巻: 50 ページ: 249-239
• [雑誌論文] Direct Observation of Indentation Deformation and Cracking of Silicate Glasses (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Yoshida, M. Kato, A. Yokota, S. Sasaki, A. Yamada, J. Matsuoka, N. Soga, C. R. Kurkjian
  • 雑誌名: Journal of Material Science 巻: 30 号: 15 ページ: 2291-2299
  • DOI: 10.1557/jmr.2015.214
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 高圧下におけるX線・中性子回折実験で使われる６－６セル (2015)
  • 著者名/発表者名: 西山宣正、山田明寛
  • 雑誌名: 固体物理 巻: -
• [雑誌論文] Six-axis multi-anvil press for high-pressure, high-temperature neutron diffraction experiments (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Sano-Furukawa, T. Hattori, H. Arima, A. Yamada, S. Tanabe, M. Kondo, A. Nakoamura, H. Kagi and T. Yagi
  • 雑誌名: Review of Scientific Instruments 巻: 85 ページ: 113905-113905
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and performance of high-pressure PLANET beamline at pulsed neutron source at J-PARC (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, A. Sano-Furukawa, H. Arima, K. Komatsu, A. Yamada, Y. Inamura, T. Nakatani, Y. Seto, T. Nagai, W. Utsumi, T. Iitaka, H. Kagi, Y. Katayama, T. Inoue, T. Otomo, K. Suzuya, T. Kamiyama, M. Arai, T. Yagi
  • 雑誌名: Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 巻: 780 ページ: 55-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] P-V-T equation of state of Mn3Al2Si3O12 spessartine garnet (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Greaux and A. Yamada
  • 雑誌名: Physics and Chemistry of Minerals 巻: 41 号: 2 ページ: 141-149
  • DOI: 10.1007/s00269-013-0632-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state and phase transition of antigorite under high pressure and high temperature (2014)
  • 著者名/発表者名: C. Yang, T. Inoue, A. Yamada, T. Kikegawa, J. Ando
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interior 巻: 228 ページ: 56-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Performance of High Pressure Neutron Diffractometer PLANET (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Hattori, A. Sano, A. Yamada, H. Arima, W. Utsumi, H. Kagi, T. Yagi
  • 雑誌名: MFL ANNUAL REPORT 2012 巻: - ページ: 96-97
• [雑誌論文] NaAlSi3O8ガラスの圧力による構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛, 井上徹, 亀卦川卓美
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report 2012 巻: 30
• [学会発表] XAFS法から探るアルカリホウ珪酸塩ガラスの局所構造 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛
  • 学会等名: ガラス科学技術研究会
  • 発表場所: 立命館大学SRセンター
  • 年月日: 2015-12-04
  • 招待講演
• [学会発表] 高密度アルカリホウ珪酸塩ガラスの作成とその物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、元重雅嗣、肥後佑司、吉田智、松岡純
  • 学会等名: 第56回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 愛知県名古屋市
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] 高密度アルカリホウ珪酸塩ガラスの構造と物性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、元重雅嗣、肥後佑司、吉田智、松岡純
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: 広島県広島市
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] Pressure-induced structural change in alkaline borate glass (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamada, A. Tomoda, S. Yoshida, J. Matsuoka, T. Sakai,
  • 学会等名: ICG Annual Meeting
  • 発表場所: Bangkok
  • 年月日: 2015-09-20 – 2015-09-23
• [学会発表] Pressure-induced structural change in alkaline borate glass (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Yamada, A. Tomoda, S. Yoshida, J. Matsuoka, T. Sakai
  • 学会等名: ICG Annual Meeting
  • 発表場所: Bangkok, thai
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Thermal conductivity of silicate and germanate glasses containing group 13 elements (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Fujino, A. Yamada, S. Yoshida, J. Matsuoka
  • 学会等名: ICG Annual Meeting
  • 発表場所: Bangkok, thai
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Temperature dependence of the optical absorption spectra of Ni2+ -doped glass melts (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Ikuho, A. Yamada, S. Yoshida, J. Matsuoka
  • 学会等名: ICG Annual Meeting
  • 発表場所: Bangkok, thai
  • 年月日: 2015-09-20
  • 国際学会
• [学会発表] Synthesis of complete series rutile- type solid solutions in SiO2-GeO2 system under high pressure and temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: E. Kulik, N. Nishiyama, A. Masuno, Y. Zubravichus, V. Murzin, E. Khramov, A. Yamada, H. Ohfuji, H.-C. Wille, T. Irifune, T. Katsura
  • 学会等名: Joint AIRAPT-25 & EHPRG-53 International Conference On High Pressure Science And Technology
  • 発表場所: Madrid, Spain
  • 年月日: 2015-08-30
  • 国際学会
• [学会発表] アルカリホウ酸塩ガラスの圧縮による構造変化その場観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、友田敦士、吉田智、松岡純、境毅
  • 学会等名: セラミックス協会 2015年年会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-20
• [学会発表] 仮想温度の異なるアルカリホウ珪酸塩ガラスの局所構造 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、内藤拓也、吉田智、松岡純、山中恵介、藤岡大毅、太田俊明
  • 学会等名: 第55回ガラス及びフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 東京工業大学(大岡山)
  • 年月日: 2014-11-13 – 2014-11-14
• [学会発表] アルカリホウ珪酸塩ガラスにおける局所構造の温度変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、内藤拓也、吉田智、松岡純、山中恵介、藤岡大毅、太田俊明
  • 学会等名: 日本鉱物科学会2014年年会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2014-09-17 – 2014-09-19
• [学会発表] 仮想温度変化に伴うアルカリホウ珪酸塩ガラスの局所構造変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、内藤拓也、吉田智、松岡純、山中恵介、藤岡大毅、太田俊明
  • 学会等名: セラミックス協会 第27回秋期シンポ
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2014-09-09 – 2014-09-11
• [学会発表] 準静的圧縮下におけるGeO2ガラスの密度-弾性波速度同時測定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、河野義生、Y. Tony, Y. Wang, 井上徹
  • 学会等名: 第54回ガラスおよびフォトニクス討論会
  • 発表場所: 産業総合研究所(池田)
• [学会発表] 高圧下におけるNaAlSi3O8ガラスの局所構造変化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 山田明寛、井上徹、亀卦川卓美
  • 学会等名: 54回高圧討論会
  • 発表場所: 新潟 朱鷺メッセ
• [学会発表] J-PARC, PLANETにおける無水及び含水アルバイトガラスの高圧下中性子回折実験と中性子イメージング予備実験 (2013)
  • 著者名/発表者名: 井上徹、山田明寛、浦川啓、鈴木昭夫、有馬寛、寺崎英紀、大高 理、服部高典、佐野亜沙美
  • 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
• [学会発表] 超高圧中性子回折装置PLANETの性能と現状 (2013)
  • 著者名/発表者名: 服部高典、佐野亜沙美、有馬寛、小松一生、山田明寛、永井隆哉、片山芳則、井上徹、内海渉、鍵裕之、八木健彦
  • 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
• [学会発表] 上部マントル条件下におけるMgCO3+ SiO2= MgSiO3+ CO2反応境界の決定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 柿澤翔、井上 徹、山田 明寛、末次 秀規
  • 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
• [学会発表] Sound velocities of CaSiO3 perovskite (2013)
  • 著者名/発表者名: Steeve Greaux, Akihiro Yamada, Takeshi Arimoto, Yuji Higo, Tetsuo Irifune
  • 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