Ｘ線位相イメージング法を用いた岩石中の部分溶融メルトの高温下その場観察

• 研究課題/領域番号: 25800295
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 佐藤 友子 広島大学, 理学研究科, 准教授 (80553106)
• 研究協力者: 矢代 航 東北大学, 多元物質科学研究所, 准教授 (10401233)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2013年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
• キーワード: X線位相イメージング / 小角散乱コントラスト / ビジビリティコントラスト

研究成果の概要

本研究の目的は、X線位相イメージング法により、岩石の部分融解現象のその場三次元・時間分解観察を可能にすることにある。X線位相イメージング法は、通常のX線吸収イメージングでは判別し難い、母岩と部分溶融したメルトを観察できる可能性のある手法である。天然岩石試料のX線CT測定の結果得られた吸収像・位相シフト像・ビジビリティ像のうち、ビジビリティ像がもっとも良く鉱物間の粒界を描画しており、部分溶融現象のその場観察に有用である可能性が示唆された。

研究成果

• [雑誌論文] Shock Compression and Melting of an Fe-Ni-Si Alloy: Implications for the Temperature Profile of the Earth's Core and the Heat Flux Across the Core-Mantle Boundary (2018)
  • 著者名/発表者名: Zhang Youjun、Sekine Toshimori、Lin Jung-Fu、He Hongliang、Liu Fusheng、Zhang Mingjian、Sato Tomoko、Zhu Wenjun、Yu Yin
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research: Solid Earth 巻: 123 号: 2 ページ: 1314-1327
  • DOI: 10.1002/2017jb014723
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 放射光によるSiO2ガラスの構造と物性の高圧下その場観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子,船守展正
  • 雑誌名: セラミックス 巻: 52 ページ: 352-356
• [雑誌論文] Dynamic fracture of tantalum under extreme tensile stress (2017)
  • 著者名/発表者名: Bruno Albertazzi, Norimasa Ozaki, Vasily Zhakhovsky, Anatoly Faenov, et al.
  • 雑誌名: Science advances 巻: 3 号: 6
  • DOI: 10.1126/sciadv.1602705
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Indirect Monitoring Shot-to-shot Shock Waves Strength Reproducibility during Pump-probe Experiments (2016)
  • 著者名/発表者名: T. A. Pikuz, A. Ya. Faenov, N. Ozaki, N. J. Hartley, B. Albertazzi, T. Matsuoka, K. Takahashi, H. Habara, Y. Tange, S. Matsuyama, K. Yamauchi, R. Ochante, K. Sueda, O. Sakata, T. Sekine, T. Sato, Y. Umeda, Y. Inubushi, T. Yabuuchi, T. Togashi, T. Katayama, M. Yabashi, M. Harmand, G. Morard, M. Koenig, et al.
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. 巻: 120(3) 号: 3 ページ: 035901-035901
  • DOI: 10.1063/1.4958796
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Stability of the liquid state of imidazolium-based ionic liquids under high pressure at room temperature (2015)
  • 著者名/発表者名: Y. Yoshimura, M. Shigemi, M. Takaku, M. Yamamura, T. Takekiyo, H. Abe, N. Hamaya, D. Wakabayashi, K. Nishida, N. Funamori, T. Sato, and T. Kikegawa
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. B 巻: 119 号: 25 ページ: 8146-8153
  • DOI: 10.1021/acs.jpcb.5b03476
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced plasticity of silica glass at high pressure (2015)
  • 著者名/発表者名: D. Wakabayashi, N. Funamori, and T. Sato
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 91 号: 1 ページ: 014106-014106
  • DOI: 10.1103/physrevb.91.014106
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Muonium in stishovite: Implications for the possible existence of neutral atomic hydrogen in the Earth's deep mantle (2015)
  • 著者名/発表者名: N. Funamori, K. M. Kojima, D. Wakabayashi, T. Sato, T. Taniguchi, N. Nishiyama, T. Irifune, D. Tomono, T. Matsuzaki, M. Miyazaki, M. Hiraishi, A. Koda, and R. Kadono
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 5 号: 1 ページ: 8437-8437
  • DOI: 10.1038/srep08437
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 高圧力下におけるSiO2ガラスの振る舞い (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子
  • 雑誌名: 高圧力の科学と技術 巻: 24 ページ: 155-161
  • NAID: 130004447682
• [雑誌論文] Crystal structures and stabilities of cristobalite-helium phases at high pressures (2014)
  • 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
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state for silicate melts : A comparison between static and shock compression (2014)
  • 著者名/発表者名: D. Wakabayashi, N. Funamori, T. Sato, T. Sekine
  • 雑誌名: Geophys. Res. Lett. 巻: 41 号: 1 ページ: 50-54
  • DOI: 10.1002/2013gl058328
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential strain and residual anisotropy in silica glass (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Funamori, T. Yagi
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 114 号: 10 ページ: 103509-103509
  • DOI: 10.1063/1.4820263
  • 査読あり
• [学会発表] Intermediate state of SiO2 glass during pressure-induced phase transformation (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoko Sato
  • 学会等名: Glass and Optical Materials Division 2018 Annual Meeting
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Seamless structural transformations of SiO2 glass under high pressure (2018)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Wakabayashi, Tomoko Sato and Nobumasa Funamori
  • 学会等名: 2018 annual meeting of the International Commission on Glass
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 衝撃圧縮下その場X線回折による石英の一軸圧縮下相転移の探索 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子，丹下慶範，瀬戸雄介，関根利守，尾崎典雅，西川豊人，松岡健之，兒玉了祐
  • 学会等名: 第58回高圧討論会
• [学会発表] 衝撃圧縮された多結晶コランダムの時分割 XFEL その場観察 (2017)
  • 著者名/発表者名: 丹下慶範 ・ 尾崎典雅 ・瀬戸雄介 ・ 佐藤友子 ・ 奥地拓生 ・ 松岡健之 ・ 高橋謙次郎 ・ 宮西宏併・
  • 学会等名: 第58回高圧討論会
• [学会発表] レーザー衝撃圧縮 XFEL 実験における回折光学系技術と解析例 (2017)
  • 著者名/発表者名: 瀬戸雄介 ・ 丹下慶範 ・ 佐藤友子 ・ 奥地拓生 ・ 尾崎典雅
  • 学会等名: 第58回高圧討論会
• [学会発表] パワーレーザーとＸＦＥＬによるレーザー衝撃圧縮ダイナミクスのその場観測実験装置の開発 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高橋謙次郎 ・ 尾崎典雅 ・ 松岡健之 ・ 末田敬一 ・ 宮西宏併 ・ 梅田悠平 ・ HARTLEY Nicholas ・佐藤友子他
  • 学会等名: 第58回高圧討論会
• [学会発表] In situ XRD observation of anomalous elastic response of quartz by XFEL (2016)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, T. Sekine, Y. Tange, N. Ozaki, T. Matsuoka, H. Habara, T. Kenjiro, B. Albertazzi, T. Yabuuchi, K. Tanaka, T. Ogawa, R. Kodama, T. Okuchi, Y. Seto, S. Matsuyama, K. Yamauchi, Y. Imubushi, T. Togashi, M. Yabashi
  • 学会等名: The 31st International Congress on High-speed Imaging and Photonics
  • 発表場所: 大阪
  • 国際学会
• [学会発表] PFにおける開発的な研究とその将来：SiO2ガラスの高圧実験を例として (2016)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子，若林大佑, 船守展正
  • 学会等名: 第５７回高圧討論会
  • 発表場所: つくば
• [学会発表] XFELを用いた石英の異常弾性挙動のその場X線回折観察 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子,関根利守,丹下慶範,尾崎典雅,羽原英明,高橋健次郎,Bruno ALBERTAZZI,籔内俊毅,田中和夫,小川剛史,兒玉了祐,奥地拓生,瀬戸雄介,松山智至,山内和人,犬伏雄一,富樫格,矢橋牧名
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: アステールプラザ（広島県広島市）
  • 年月日: 2015-11-12
• [学会発表] PF BL-18C における高圧下その場小角 X 線散乱測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子 ，若林大佑，重岡優希，西田圭佑，亀卦川卓美，船守展正
  • 学会等名: 第56回高圧討論会
  • 発表場所: アステールプラザ（広島県広島市）
  • 年月日: 2015-11-10
• [学会発表] X-ray diffraction observation of shock-compressed quartz (2015)
  • 著者名/発表者名: Tomoko SATO, Toshimori SEKINE, Yoshinori TANGE, Norimasa OZAKI, Takeshi MATSUOKA, Hideaki HABARA, Toshinori YABUUCHI, Kazuo TANAKA, Tsuyoshi OGAWA, Ryosuke KODAMA, Taku OKUCHI, Yusuke SETO, Yuichi INUBUSHI, Tadashi TOGASHI, and Makina YABASHI
  • 学会等名: International Workshop on Warm Dense Matter
  • 発表場所: KURASHIKI IVY SQUARE（岡山県倉敷市）
  • 年月日: 2015-06-09
  • 国際学会
• [学会発表] BL-18Cにおける高圧下その場X線小角散乱測定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子、若林大佑、西田圭佑、亀卦川卓美、船守展正
  • 学会等名: 第3回物構研サイエンスフェスタ
  • 発表場所: つくば国際会議場（茨城県つくば市竹園2-20-3）
  • 年月日: 2015-03-17
• [学会発表] 高圧下その場X線小角散乱による相転移中間状態の観察 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子、若林大佑、西田圭佑、横井雄行、亀卦川卓美、船守展正
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス共通講義棟4～6F（徳島市南常三島町２－１）
  • 年月日: 2014-11-23
• [学会発表] XFELを用いた石英の高歪速度圧縮下その場回折測定 (2014)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子、関根利守、丹下慶範、尾崎典雅、松岡健之、近藤良彦、羽原英明、籔内俊毅、田中和夫、佐藤友哉、池谷正太郎、喜田美佳、小川剛史、兒玉了祐、奥地拓生、瀬戸雄介、 犬伏雄一、富樫格、矢橋牧名
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学常三島キャンパス共通講義棟4～6F（徳島市南常三島町２－１）
  • 年月日: 2014-11-22
• [学会発表] 岩石のX線位相イメージング (2013)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟市
• [学会発表] Various interesting high-pressure behaviour of SiO2 glass related to the intermediate-range structure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato
  • 学会等名: 7 th International Discussion Meeting on Relaxations in Complex Systems
  • 発表場所: Universitat Politecnica de Catalunya, Barcelona
  • 招待講演
• [学会発表] 多孔性シリカの圧縮挙動 (2013)
  • 著者名/発表者名: 宮崎慶統
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ、新潟市