| 研究課題/領域番号 |
63420020
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| 研究種目 |
一般研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 研究分野 |
鉱物学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山中 高光 大阪大学, 教養部, 教授 (30011729)
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| 研究分担者 |
大高 理 大阪大学, 教養部, 助手 (40213748)
田窪 宏 大阪大学, 教養部, 助教授 (80029678)
久米 昭一 大阪大学, 教養部, 教授 (00029604)
芦田 利文 徳島大学, 工学部, 助手 (60167905)
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| 研究期間 (年度) |
1988 – 1990
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| 研究課題ステータス |
完了 (1990年度)
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| 配分額 *注記 |
28,000千円 (直接経費: 28,000千円)
1990年度: 2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
1989年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
1988年度: 22,200千円 (直接経費: 22,200千円)
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| キーワード | 結晶構造変態 / 逐次測定 / 高温・高圧 / X線回折 / カイネティクス / 非晶質転移 / 脱水反応 / 高精度湾曲型位置敏感X線検出器 / 転移・反応速度 / ダイアモンドアンビル油圧式高圧 |
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| 研究概要 |
地球科学現象を把握するために地球内部物質の物質科学や物性研究は欠くことができない。地球を構成する鉱物結晶の構造や組識の研究は長年にわたって行われてきた。しかし鉱物は静的な物質ではなく、外界の環境変化(温度、圧力、化学ポテンシャル、等)に伴って転移・分解・融解・再結晶等の変態を生じる。また固体ー固体反応、液体ー固体反応等を行う。これらの構造変化の機構を知るために原子レベルでの挙動を逐次観察・測定することや、またそれらの運動機構のカイネティクスの研究は地球科学のダイナミックを理解する上で重要である。
この目的のため (1)X線回折法を用いた動的構造研究の装置開発をおこない、秒単位での逐次測定を行なうシステムを開発した。 (2)既存の装置でないため諸々の性能テストも行った。 (3)特殊条件下での実験のため、鉱物試料の環境変化や物理条件付けを行うため高温発生装置や油圧制御ダイヤモンドアンビル装置開発を行った。
これらの開発した装置を用いて、以下の実験を行った。
I.GeO_2は室温で6GPaで非晶質転移をする。より高圧な25GPaでも結晶化しない。ラマン分光実験と、EXAFS実験から非晶質相の中で低圧領域では四配位分子のポリマ-であるが更に晶圧すると六配位分子の存在比が徐々に増す事が明らかになった。85℃に加熱すると1GPa以下の低圧でも高圧相のルチル構造に容易に転移する。II.Ca(OH)_2はCdI_2型構造を持つが室温で11GPa以上では非晶質相に転移する。8.8GPa、458Kで新しい高圧相が発見された。両構造とも降圧すると初期状態に戻る事から高圧でも脱水反応は確認されなかった。III.ZrO_2の高圧相の構造を粉末回折実験デ-タからリ-テフェルト法で解析した。
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