地球核における水素挙動の実験的解明

• 研究課題/領域番号: 25871243
• 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; 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: 平尾 直久 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 (70374915)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: 地球核 / 高温高圧 / 鉄水素化物 / 放射光 / X線回折

研究成果の概要

地球核における水素の挙動と存在量，および地球核構造とダイナミクスへの水素の影響を物質科学的に解明することを目的として，金属―水素系における高温高圧その場粉末X線回折基盤技術を確立し，地球核条件下で鉄―水素系に関する結晶構造，相平衡関係および物性を明らかにすることを目指した．従来鉄水素化物はダブル六方最密充填構造相が地球核条件で安定に存在することが提案されていたが，地球核条件よりも低い高温高圧領域で別の高圧相への構造相転移が確認され，地球核中の水素量が既存モデルによる推定量と異なる可能性が明らかになった．

研究成果

• [雑誌論文] Heating of Li in hydrogen : possible synthesis of LiHx (2015)
  • 著者名/発表者名: K. Kuno, T. Matsuoka, T. Nakagawa, N. Hirao, Y. Ohishi, K. Shimizu, K. Takahama, K. Ohta, M. Sakata, T. Kume, S. Sasaki
  • 雑誌名: High Pressure Research 巻: 35 号: 1 ページ: 16-21
  • DOI: 10.1080/08957959.2014.999677
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state of pure iron and FeO.9NiO.1 alloy up to 3 Mbar (2014)
  • 著者名/発表者名: Takeshi Sakai, Suguru Takahashi, Naoya Nishitani, Izumi Mashino, Eiji Ohtani, Naohisa Hirao
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 114-126
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2013.12.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Equation of state of Fe3S at room temperature up to 2 megabars (2014)
  • 著者名/発表者名: Kamada S., Ohtani E., Terasaki H., Sakai T., Takahashi S., Hirao N., Ohishi Y.
  • 雑誌名: Physics of the Earth and Planetary Interiors 巻: 228 ページ: 106-113
  • DOI: 10.1016/j.pepi.2013.11.001
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-situ synchrotron 57Fe Mössbauer spectroscopy of RFe2 (R=Y, Gd) hydrides synthesized under ultra-high hydrogen pressure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Mitsui, R. Masuda, M. Seto, N. Hirao, T. Matsuoka, Y. Nakamura, K. Sakaki
  • 雑誌名: Journal of Alloys and Compounds 巻: 580 ページ: S264-S267
  • DOI: 10.1016/j.jallcom.2013.03.271
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decomposition of Fe3S above 250 Gpa (2013)
  • 著者名/発表者名: Ozawa, H., Hirose, K., Suzuki, T., Ohishi, Y., Hirao, N.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 40 号: 18 ページ: 1-5
  • DOI: 10.1002/grl.50946
  • 査読あり
• [学会発表] サブミクロンビームX線利用に向けた精密入射・回折計架台の高度化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 平尾直久,大石泰生
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] 高温高圧下における金属水素流体の安定領域の決定II (2014)
  • 著者名/発表者名: 川口翔,市丸孝太,榮永茉利,清水克哉,太田健二,平尾直久,大石泰生
  • 学会等名: 第55回高圧討論会
  • 発表場所: 徳島大学(徳島県徳島市)
  • 年月日: 2014-11-22 – 2014-11-24
• [学会発表] 高温高圧における高密度水素の相転移境界 (2014)
  • 著者名/発表者名: 榮永茉莉,川口翔,市丸孝太,清水克哉,太田健二,平尾直久,大石泰生
  • 学会等名: 第12回水素量子アトミクス研究会
  • 発表場所: 東北大学(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2014-10-23 – 2014-10-24
• [学会発表] Lithium hydride (LiHx) synthesized under HT/HP conditions (2014)
  • 著者名/発表者名: K. Kuno, T. Matsuoka, T. Nakagawa, N.Hirao, Y. Ohishi, K. Shimizu, K. Takahama, K. Ohta, T. Kume, S.Sasaki
  • 学会等名: 52nd European High Pressure Research Group
  • 発表場所: Lyon, France
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-12
• [学会発表] 固体水素高圧相：III相のラマン分光 (2014)
  • 著者名/発表者名: 水木悠斗,赤浜裕一,中野智志,平尾直久,大石泰生
  • 学会等名: 日本物理学会2014年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学(愛知県春日井市)
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Combined system of synchrotron-based x-ray diffraction and Mossbauer spectroscopy for high pressure research at BL10XU of SPring-8 (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Hirao, Y. Ohishi
  • 学会等名: ESRF User's meeting: High pressure science workshop
  • 発表場所: Grenoble, France
• [学会発表] 高圧下における放射光X線回折・メスバウアー分光複合同時測定法の開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平尾直久, 大石泰生, 三井隆也, 浜田麻希, 松岡岳洋, 鎌田誠司, 大谷栄治
  • 学会等名: 第54回高圧討論会
  • 発表場所: 朱鷺メッセ新潟コンベンションセンター(新潟県新潟市)