計画研究
地球深部のマグマに関する研究では、本領域メンバーの計算機シミュレーションによって示された下部マントルで鉄の多くがFe3+となっているという結果を踏まえ、鉄がFe3+の含水条件下で融解実験を行った。その結果、深部で発生するマグマはSiO2に乏しくなることが示された。また、Fe3+を含むマグマとFe2+を含むマグマが密度逆転を起こすことが明らかとなった。これは、マグマ中におけるFe2O3の圧縮率が非常に大きいことによると結論づけた。マグマの物性変化は、マグマの構造変化と密接に関係していると考えられる。そこで含水マグマの構造解析を放射光と中性子を用いて高圧下で行った結果、圧力の増加に伴うSiO4ネットワークの構造変化を明らかにすることができた。また、差応力下でのガラス(マグマ模擬物質)の構造変化を調べた。揮発性成分の挙動については、スティショバイトとブリッジマナイトについて高圧下での窒素の溶解度を調べ、深部マントルへの窒素の運搬を議論した。また、地球深部への水素の輸送にAlを含むPhase Dやブリッジマナイト、さらに23Å相などが担っていることを実験的に示すとともに、含水相の状態方程式や結晶構造を決定した。下部マントル鉱物の弾性波速度については、Alを含むブリッジマナイトやAlを含む高圧含水相Phase Dなど、様々な物質について高温高圧下での測定に成功した。加えてマグマやガラスについても弾性波速度を測定した。これらの結果を基に、地震波速度構造との対比により、下部マントルの不均質構造を議論することができる。中心核の鉄合金に含まれる揮発性元素については、弾性波や密度の測定を高温高圧下で行い、地震波速度構造との対比が可能となった。以上のように、計画研究他班との連携や本領域による国際活動支援により、「核-マントル物質の構造と物性」に関する研究を推進することができた。
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
すべて 2020 2019 その他
すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (43件) (うち国際共著 9件、 査読あり 35件、 オープンアクセス 25件) 学会発表 (102件) (うち国際学会 55件、 招待講演 6件) 図書 (11件) 備考 (1件)
Nature Communications
巻: 11 ページ: -
10.1038/s41467-020-15755-2
10.1038/s41467-020-14346-5
Proceedings of the National Academy of Sciences
巻: 117 ページ: 6356~6361
10.1073/pnas.1920447117
Journal of Solid State Chemistry
巻: 283 ページ: -
10.1016/j.jssc.2019.121139
Minerals
巻: 10 ページ: 270~270
10.3390/min10030270
Chemical Physics Letters
巻: 739 ページ: 136921~136921
10.1016/j.cplett.2019.136921
巻: 10 ページ: -
10.3390/min10010084
Physics of the Earth and Planetary Interiors
巻: 298 ページ: -
10.1016/j.pepi.2019.106348
10.3390/min10030261
Journal of Mineralogical and Petrological Sciences
巻: 114 ページ: 41~44
10.2465/jmps.180710
High Pressure Research
巻: 39 ページ: 499~508
10.1080/08957959.2019.1642884
巻: 114 ページ: 155~160
10.2465/jmps.181115b
American Mineralogist
巻: 104 ページ: 1273~1284
10.2138/am-2019-6913
Scientific Reports
巻: 9 ページ: -
10.1038/s41598-019-43949-2
巻: 114 ページ: 280~283
10.2465/jmps.190730
Journal of Physics: Condensed Matter
巻: 32 ページ: -
10.1088/1361-648X/ab4cbc
Acta Crystallographica Section C Structural Chemistry
巻: 75 ページ: 1605~1612
10.1107/S2053229619014670
Geochemistry International
巻: 57 ページ: 956~963
10.1134/S0016702919090040
巻: 288 ページ: 1~8
10.1016/j.pepi.2019.01.006
巻: 104 ページ: 1416~1420
10.2138/am-2019-7064
10.3390/min9090559
巻: 39 ページ: 417~425
10.1080/08957959.2019.1624745
10.1038/s41598-019-48817-7
巻: 39 ページ: 150~159
10.1080/08957959.2019.1575966
10.1038/s41598-019-43601-z
Journal of Geophysical Research: Planets
巻: 124 ページ: 2272~2293
10.1029/2019JE005936
SPring-8/SACRA Research Report
巻: - ページ: -
巻: - ページ: 1~14
10.1080/08957959.2019.1705296
Journal of Geophysical Research: Solid Earth
巻: 124 ページ: 10231~10239
10.1029/2019JB018146
Nature Geoscience
巻: 12 ページ: 869~872
10.1038/s41561-019-0452-1
10.3390/min9100599
巻: 104 ページ: 588~594
10.2138/am-2019-6823
Journal of Alloys and Compounds
巻: 784 ページ: 1284~1289
10.1016/j.jallcom.2019.01.080
MATERIALS TRANSACTIONS
巻: 60 ページ: 1423~1427
10.2320/matertrans.MD201903
巻: 60 ページ: 1428~1432
10.2320/matertrans.MD201901
Photon Factory Activity Report 2018
巻: 36 ページ: -
Bayerisches Forschungsinstitut fur Experimentelle Geochemie und Geophysik, Universitat Bayreuth, ANNUAL REPORT 2018
巻: - ページ: 55-56
巻: - ページ: 63-64
巻: - ページ: 83-84
Photon Factory2018年度年報
巻: - ページ: 118-118
http://www.core-mantle.jp/