超高温域での絶対温度決定と輻射温度計校正精度向上への挑戦

• 研究課題/領域番号: 25610159
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 熊本大学
• 研究代表者: 吉朝 朗 熊本大学, 自然科学研究科, 教授 (00191536)
• 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: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 超高温域温度測定 / 高融点物質 / ガス浮上法 / 熱膨張特性 / 放射光X線回折実験 / 融点・相転移点 / 超高温域絶対温度 / 高融点酸化物 / 高温レーザー加熱 / 放射光Ｘ線回折実験

研究成果の概要

レーザー加熱・雰囲気制御・ガス浮上・角度分散型・超高温Ｘ線回折装置と透過力の高い放射光Ｘ線を組み合すことで、4000Kに及ぶ超高温域での精密Ｘ線回折実験を可能とした。2次元検出器を設置し、結晶粒成長の効果等を少なくする装置を開発した。真球の結晶試料や融体の高精度データが得られる。超高温域での絶対温度決定、構造解析の高精度化を試みた。高融点物質のバデレー鉱、HfO2,　ZrSiO4ジルコン等の精密測定やZrO2-SiO2系等に適応した。試料内での温度勾配を明らかにし、深さ方向の温度勾配を高い精度で決定した。地球最古の物質研究に重要な組成系であるZrO2-SiO2系の詳細を高精度で明らかにした。

研究成果

• [国際共同研究] Faculte des Sciences et Technologies/Université de Lorraine(France)
• [雑誌論文] Variable-temperature single-crystal X-ray diffraction study of tetragonal and cubic perovskite-type barium titanate phases (2016)
  • 著者名/発表者名: Tomotaka Nakatani, Akira Yoshiasa, Akihiko Nakatsuka, Tatsuya Hiratoko, Tsutomu Mashimo, Maki Okube and Satoshi Sasaki,
  • 雑誌名: Acta Crystallographica B 巻: B72 号: 1 ページ: 151-159
  • DOI: 10.1107/s2052520615022544
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Complex structure and characteristic hydrogen bonding form of legrandite; crystal structure refinements of legrandite, adamite and paradamite (2016)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Jinnouchi, Akira Yoshiasa, Kazumasa Sugiyama, Reiko Shimura, Hiroshi Arima, Koichi Momma and Ritsurou Miyawaki
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 111 ページ: 80-85
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] XAFS study of Zr in Cretaceous-Tertiary boundary clays from Stevns Klint (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa Tobase, Akira Yoshiasa, Ling Wang, Tatsuya Hiraroko, Hidetomo Hongu, Maki Okube and Kazumasa Sugiyama
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: 110 ページ: 88-91
  • NAID: 130005067165
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Crystal structure of SrGeO3 in the high-pressure perovskite-type phase (2015)
  • 著者名/発表者名: Akihiko Nakatsuka, Hiroshi Arima, Osamu Ohtaka, Keiko Fujiwara and Akira Yoshiasa
  • 雑誌名: Acta Crystallographica E 巻: E71 ページ: 502-504
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] XAFS study on the zirconium local structures in tektites and natural glasses. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tsubasa Tobase, Akira Yoshiasa, Ling Wang, Hidetomo Hongu, Hiroshi Isobe and Ritsuro Miyawaki
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences, 巻: 110 ページ: 1-7
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Temperature dependence of crystal structure of CaGeO3 high-pressure perovskite phase and experimental determination of its Debye temperatures studied by low- and high-temperature single crystal X-ray diffraction (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Nakatsuka, S. Kuribayashi, N. Nakayama, H. Fukui, H. Arima, A. Yoneda and A. Yoshiasa,
  • 雑誌名: Am. Mineral. 巻: 100 ページ: 00-00
  • 査読あり / オープンアクセス
• [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] Single-crystal metastable high temperature C2/c clinoenstatite quenched rapidly from high temperature and high pressure. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Akihiko Nakatsuka, Maki Okube and Tomoo Katsura,
  • 雑誌名: Acta Crystallographica Section B 巻: 69 ページ: 541-546
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ling Wang, Akira Yoshiasa, Maki Okube, Tatsuya Hiratoko, Yuan Hu, Hiroshi Isobe, Hiroshi Arima and Kazumasa Sugiyama, (2013)
  • 著者名/発表者名: Local structure of iron in tektites and natural glass probed by X-ray absorption fine structure spectroscopy
  • 雑誌名: Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 巻: １０８ ページ: 288-294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependence of pre-edge feature in Ti K-edge XANES spectra for ATiO3 (A= Ca and Sr), A2TiO4 (A=Mg and Fe), TiO2 rutile and TiO2 anatase. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Hiratoko, Akira Yoshiasa, Tomotaka Nakatani, Maki Okube, Akihiko Nakatsuka and Kazumasa Sugiyama,
  • 雑誌名: Journal of Synchrotron Radiation, 巻: 20 ページ: 641-643
  • 査読あり
• [雑誌論文] 回折法とX線吸収分光(XAFS)法を用いた地球惑星物質の精密構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉朝 朗
  • 雑誌名: 岩石鉱物科学 巻: ４２ ページ: 111-122
  • NAID: 10031173671
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis of novel CoCx@C nanoparticles (2013)
  • 著者名/発表者名: Lilang Chen, Tsutomu Mashimo, Chihiro Iwamoto, Hiroki Okudera, Emil Omurzak, H.S. Ganapathy, Hirotaka Ihara, J. Zhang, Zhypargul Abdullaeva, Shintaro Takebe and Akira Yoshiasa
  • 雑誌名: Nanotechnology, 巻: ２４
  • 査読あり
• [雑誌論文] Local structure of Titanium in natural glasses probed by X-ray absorption fine structure (2013)
  • 著者名/発表者名: L. Wang, A. Yoshiasa, M. Okube, T. Nakatani, Y. Hayasaka and H. Isobe.
  • 雑誌名: ournal of Physics: Conference Series 巻: 430
  • 査読あり
• [雑誌論文] XAFS study on Ca local structure in natural glasses and tektite (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Tobase, L. Wang, A. Yoshiasa, M. Okube, T. Nakatani, Y. Hayasaka and H. Isobe.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series, 巻: ４３０
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effective pair potential for Ca-O bonds in CaGeO3 polymorphs. (2013)
  • 著者名/発表者名: Ai Koganemaru, Akira Yoshiasa, Ling Wang, Tomotaka Nakatani, Akihiko Nakatsuka, Maki Okube, Hiroshi Arima and Kazumasa Sugiyama.
  • 雑誌名: Journal of Physics: Conference Series, 巻: 430
  • 査読あり
• [学会発表] ペロブスカイト型PbTiO3、BaTiO3強誘電体の 結晶構造精密化と温度依存性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉朝 朗、仲谷友孝、中塚晃彦、奥部真樹、杉山和正、真下 茂
  • 学会等名: 高エネルギー加速器研究機構 サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場、つくば
  • 年月日: 2016-03-14
• [学会発表] K-T境界粘土層中のSbの形態とその濃集要因 (2015)
  • 著者名/発表者名: 本宮秀朋、鳥羽瀬 翼、平床竜矢、磯部博志、吉朝 朗
  • 学会等名: 日本鉱物科学会年会
  • 発表場所: 東京大学講堂 東京
  • 年月日: 2015-09-25
• [学会発表] Detail structure analyses of advanced material and melt using XRD and XAFS under high-pressure and high-temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa
  • 学会等名: The Seventh Meeting of Research Consortium on High-pressure Research
  • 発表場所: The 100th Anniversary Hall、Kumamoto、Japan
  • 年月日: 2015-09-08
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Temperature dependence of Zr K-edge XANES spectra for para-electric perovskite-type PbZrO3 (2015)
  • 著者名/発表者名: AKIRA YOSHIASA, TATSUYA HIRATOKO, TOMOTAKA NAKATANI, TSUBASA TOBASE, MAKI OKUBE, AKIHIKO NAKATSUKA, HIROSHI ARIMA, KAZUMASA SUGIYAMA
  • 学会等名: The 16th International conference on X-ray absorption fine structure
  • 発表場所: karlsruhe, Germany
  • 年月日: 2015-08-23
  • 国際学会
• [学会発表] Displacement correlation functions and mean square displacements in CaGeO3 perovskite and garnet phases. (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Tsubasa Tobase, Akihiko Nakatsuka, Maki Okube, Hiroshi Arima and Kazumasa Sugiyama
  • 学会等名: 12th International Congress for Applied Mineralogy
  • 発表場所: Turkey, Istanbul
  • 年月日: 2015-08-10
  • 国際学会
• [学会発表] Unique temperature dependence of Zr and Ti XANES spectra for para- and ferro-electric perovskite-type compounds (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Tatsuya Hiratoko, Tomotaka Nakatani, Maki Okube, Akihiko Nakatsuka, Hiroshi Arima, Kazumasa Sugiyama
  • 学会等名: The 12th International Conference on Synchrotron Radiation Instrumentation (SRI 2015)
  • 発表場所: New York （USA）
  • 年月日: 2015-07-06
  • 国際学会
• [学会発表] Unique local structures of Ca, Ti, Fe and Zr in natural glasses formed by meteorite impact. (2015)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Tsubasa Tobase, Maki Okube, Ling Wang, Hiroshi Isobe and Tsutomu Mashimo
  • 学会等名: The 19th American Physical Society Shock Compression of Condensed Matter (SCCM-2015) conference
  • 発表場所: Tampa, FL（USA）
  • 年月日: 2015-06-14
  • 国際学会
• [学会発表] High temperature single-crystal X-ray diffraction study of tetragonal and cubic perovskite-type PbTiO3 phases (2015)
  • 著者名/発表者名: AkiraYoshiasa
  • 学会等名: First International Forum on the Advanced Materials Processing using Extreme Conditions
  • 発表場所: Kumamoto
  • 年月日: 2015-03-06 – 2015-03-07
  • 招待講演
• [学会発表] Raman spectroscopy and structure of MgSiO3 high temperature C2/c clinoenstatite (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke KUSU, Akira YOSHIASA, Tadao NISHIYAMA, Akihiko Nakatsuka , Maki Okube, Hiroshi ARIMA
  • 学会等名: The AGU Fall Meeting
  • 発表場所: SanFrancisco
  • 年月日: 2014-12-15 – 2014-12-19
• [学会発表] High temperature C2/c clinoenstatite single crystals: detail structure and transition mechanism (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Akihiko Nakatsuka , Maki Okube and Tomoo Katsura
  • 学会等名: the 21st General Meeting of the International Mineralogical Association
  • 発表場所: SouthAfrica
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [学会発表] Structure refinement of legrandite: crystal chemistry and hydrogen bonds (2014)
  • 著者名/発表者名: S.Jinnouchi, A.Yoshiasa, K.Sugiyama, H.Arima, R.Shimura
  • 学会等名: the 21st General Meeting of the International Mineralogical Association
  • 発表場所: SouthAfrica
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-05
• [学会発表] Crystal structure refinement of MgSiO3 high temperature C2/c clinoenstatite (2014)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Akihiko Nakatsuka , Maki Okube and Tomoo Katsura
  • 学会等名: 23rd Congress and general assembly of the International Union of Crystallography
  • 発表場所: カナダ
  • 年月日: 2014-08-05 – 2014-08-12
• [学会発表] XAFS and diffraction analyses of advanced material and melt under high-pressure and high-temperature (2013)
  • 著者名/発表者名: AKIRA YOSHIASA
  • 学会等名: IX Conference of the Polish Ceramic Society
  • 発表場所: Zakopane、poland
  • 招待講演
• [学会発表] Crystal structure refinements and phase transition of ferro- and di-electric BaTiO3 perovskite (2013)
  • 著者名/発表者名: TOMOTAKA NAKATANI, AKIRA YOSHIASA 他
  • 学会等名: IX Conference of the Polish Ceramic Society
  • 発表場所: Zakopane、poland
• [学会発表] Low- and high-temperature single crystal X-ray diffraction study of CaGeO3 perovskite synthesized at 12 GPa and 1253 K (2013)
  • 著者名/発表者名: AKIHIKO NAKATSUKA、AKIRA YOSHIASA 他
  • 学会等名: The Twenty-Fourth Biennial International Conference of the International Association for the Advancement of High Pressure Science and Technology (AIRAPT)
  • 発表場所: Seattle, USA
• [学会発表] Detail structure characterization of advanced material and melt using synchrotron radiation under high-pressure and high-temperature. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa
  • 学会等名: THERMEC
  • 発表場所: LasVegas, USA
  • 招待講演
• [学会発表] Mean square relative displacements and mean square displacements in CaGeO3 high pressure perovskite and garnet phases. (2013)
  • 著者名/発表者名: Akira Yoshiasa, Akihiko Nakatsuka 他
  • 学会等名: Europian High Pressure Research Group International Meeting
  • 発表場所: London UK
• [学会発表] ペロブスカイト型及びガーネット型CaGeO3高圧相の回折法とＸＡＦＳ法による (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉朝 朗, 小金丸 藍 他
  • 学会等名: 日本結晶学会 年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [学会発表] XAFS法による衝撃関連性ガラス中のZr局所構造解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 鳥羽瀬翼、吉朝 朗 他
  • 学会等名: 日本結晶学会 年会
  • 発表場所: 熊本大学
• [図書] 「日本の結晶学（II）」-その輝かしい発展- 鉱物の局所構造と結晶化学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉朝 朗
  • 総ページ数: 488
  • 出版者: ㈱日本印刷 ISBN978-4-9903861-1-5
• [備考] 吉朝研究室
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/~yoshiasa/
• [備考] 吉朝研究室 ホームページ
  • URL: http://www.sci.kumamoto-u.ac.jp/̃yoshiasa/index.html