鉱物のマクロ,ミクロ構造と物性の実験,理論両面からの総合的研究

1993 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04302023
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 松本 〓生 金沢大学, 理学部, 教授 (20019467)
• 研究分担者: 北村 雅夫 京都大学, 理学部, 助教授 (70004489) ; 松井 正典 九州大学, 理学部, 助教授 (90125097) ; 山中 高光 大阪大学, 教養部, 教授 (30011729) ; 武田 弘 東京大学, 理学部, 教授 (50011523) ; 大政 正明 姫路工業大学, 理学部, 教授 (30092159)
• キーワード: 鉱物 / マクロ,ミクロ構造 / 固体物質 / 結晶群 / 結晶軌道 / シミュレーション / 相転移 / 高温,高圧相

研究概要

本研究は平成4、5年度の2年間、20名の研究者が鉱物を主とする固体物質のマクロからミクロにわたって、組織、構造、物性について総合的に研究する事を目的とした。平成4年に東京で、平成5年に金沢で2回の研究会を開催した。研究グループにほぼそって、その概略を記す。詳しくは、別刷りならびに研究会要旨を参照されたい。
1。光學、電子顕微鏡などを用いたマクロ・ミクロ構造の研究。
石英の転位密度と水の量と正の相関。原始的エコンドライト鉱物と、S型小惑星の反射スペクトルの類似性。
2。X線、EXAFS,XANES,SIMSらによる鉱物の微小部分の状態分析。
極微小結晶、薄片中の微小領域の組織、結晶構造解析は放射光を利用して成功。またラウエ群決定に新展開。超伝導結晶の臨界温度前後での解析。酸素イオン導電体のイオン拡散機構の解明。
3。高温、高圧条件下での相平衡、分配、構造、物性。
天然ダイヤモンドの成長形の考察。含水高温高圧鉱物(phases E,F,superhydrous B)の結晶化學的考察。kimberlitic xenocryst中のマントル・ガーネットに微小な6角柱状のhydroxy-apatiteを発見。GeO_2は6.5GPaで6配位をもつ非晶質相転移。GeO_2の高圧非晶質相の熱測定、転移、融解曲線の計算。tridymiteの逐次相転の解析。
4。対称を基にした理論的考察。
Co-akermaniteの変調構造解析に5次元超空間群を適用。MD法をMgSiO_3系へ適用し6相を再現しさらにBmcm高温相、C2/c高圧相の結晶構造を予言。ボン大學で作成された無機結晶データベース(ICSD)をもちいた結晶群の出現頻度の調査。日本、ドイツ、スイスの共同で導かれた結晶軌道の概説、問題点の整理、空間群の表の新提案。

研究成果

• [文献書誌] M.Tanemura and T.Matsumoto: "On the density of the p31m packing of ellipses." Zeitschrift fur Kristallographie. 198. 89-99 (1992)
• [文献書誌] T.Yamanaka and K.Sugiyama: "Kinetic study of the GeO_2 transition under high pressure using synchriton X-lay radiation." Journal of applied Crystallography. 25. 11-15 (1992)
• [文献書誌] M.Matsui and G.D.Price: "Computer simulation of the MgSiO_3 polymorphs" Physics and Chemstry of Minerals. 18. 365-372 (1992)
• [文献書誌] K.Hagiya,M.Ohmasa and K.Iishi: "The modulated structure of synthetic Co-akermanite,Ca_2CoSi_2O_7." Acta Crystallographica. B49. 172-179 (1993)
• [文献書誌] T.Hiroi,J.Bell,H.Takeda and C.Pieters: "Modelling of S-Type asteroid spectra using prinitire achondrites." ICARUS. 102. 107-116 (1993)
• [文献書誌] N.Imae,A.Tsuchiyama and M.Kitamura: "An experimental study of enstatite formation reaction between forsterite and Si-rich gas." Earth and Planetary Science Letters. 118. 21-39 (1993)
• [文献書誌] 松本〓生(分担執筆)「結晶学序論」(1〜52頁): "結晶評価技術ハンドブック(小川智哉編)" 朝倉書店, (1993)
• [文献書誌] 藤原美也子,伊藤栄明,松本〓生,武田弘: "無機結晶データーベース(ICSD)を用いた結晶群の出現頻度" 統計数理研究所(共同研究レポート50), 84 (1993)