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中性子で見る蛇紋石脱水反応の素過程

公募研究

研究領域高温高圧中性子実験で拓く地球の物質科学
研究課題/領域番号 23103701
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関神戸大学

研究代表者

瀬戸 雄介  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (10399818)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード蛇紋石 / 脱水反応 / 中性子回折 / 高温高圧
研究実績の概要

蛇紋石は地殻からマントルへの水の貯蔵・運搬を担う主要な含水鉱物であり、様々な地球物理的現象を理解するうえで重要な物質であると考えられている。本研究課題は、新学術領域研究で導入される高温高圧発生装置および中性子散乱実験装置を用いて、蛇紋石多形の一つであるAntigorite(高温高圧で安定)の基本的な物性および脱水反応前後の素過程の解明を目指した。
本年次では、まず前年に入手した長野県野母半島産のAntigoriteについて、電子線回折による精密な結晶構造評価を行った。解析の結果、この試料は基本構造ユニットがa軸方向に約16倍に変調した超構造をもつことが分かった。放射光X線回折による高温高圧実験では、2万気圧の下で約700℃で脱水し、カンラン石と輝石に分解することを確認した。この試料について蒸気置換法による重水素化実験を行い、赤外吸収スペクトルを評価したところ、約2/3程度までの重水素化に成功したが、残りの1/3は軽水素のままであった。これは蛇紋石構造内の水素原子位置の多重度に対応していると考えられる。重水素化した試料について、常温常圧での中性子回折実験を行ったところ、明瞭な回折ピークが観察された。ただし、精密な結晶構造を解析にするためには、重水素化をさらに進めて、軽水素に由来するバックグラウンドを軽減する必要がある。
上記と並行して、本研究では中性子検出器の幾何学パラメータの自動校正ソフトウェアを開発し、広い面積をもつ検出器全体に対して精度よくTOF(飛行時間)を集約することに成功した。さらに、得られた粉末回折パターンの相解析および格子定数精密化を自動的におこなうソフトウェアを開発し、迅速かつ正確な初期解析が可能となった。

現在までの達成度 (段落)

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 多結晶体からの二次元回折パターン解析手法の開発2012

    • 著者名/発表者名
      瀬戸雄介
    • 雑誌名

      高圧力の科学と技術

      巻: 22(印刷中)(掲載確定)(不明)

    • NAID

      10030642283

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Obliteration of olivine crystallographic preferred orientation patterns in subduction related antigorite-bearing mantle peridotite : an example from the Higashi-Akaishi body, SW Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Wallis, S.R., Kobayashi, H., Nishii, A., Mizukami, T., Seto, Y.
    • 雑誌名

      In 'Deformation Mechanism, Rheology & Tectonics : Microstructures, Mechanics & Anisotropy', Geological Society of London Special Publications

      巻: 360 号: 1 ページ: 113-127

    • DOI

      10.1144/sp360.7

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] J-PARC PLANETにおける中性子位置敏感型検出器(PSD)の幾何学的パラメータの最適化2012

    • 著者名/発表者名
      瀬戸雄介
    • 学会等名
      第53回高圧討論会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 二次元検出器を用いた多結晶体のX線回折図形の全パターンフィッティングによる配向性・応力場同時解析2012

    • 著者名/発表者名
      瀬戸 雄介
    • 学会等名
      日本鉱物科学会2012年年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 角度分散型2次元X線回折図形の全パターンフィッティング手法の開発と多結晶体試料への応用について2011

    • 著者名/発表者名
      瀬戸雄介
    • 学会等名
      第52回高圧討論会
    • 発表場所
      沖縄県沖縄キリスト教学院
    • 年月日
      2011-11-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] Seto's Home Page

    • URL

      http://pmsl.planet.sci.kobe-u.ac.jp/~seto/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://pmsl.planet.sci.kobe-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2018-03-28  

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