| 研究課題/領域番号 |
15K13589
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
杉山 和正 東北大学, 金属材料研究所, 教授 (40196762)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | シンクロトロン放射光 / 隕石 / 鉱物 / 長石 |
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| 研究実績の概要 |
本研究プロジェクトは、非晶質鉱物の構造をミクロンメータレベルでマッピングする技術の開発を行い、火星隕石に含有されるマスケリナイトに記録されたホスト火星隕石の形成史を解読することを主眼とする。本年度は、以下３項目の実験を遂行した。
(1)本研究では、マスケリナイトに含有する微量元素の分布とその局所構造に関する研究を進めるためPFリングで行う吸収端近傍のXAFS実験、そしてマスケリナイトガラス構造の高分解動径分布解析のためにARリングで行う高エネルギーＸ線回折実験の２つの放射光実験を計画している。本年度は、本研究グループがARリング設置しているゴニオメータの改作を行った。これまでの実験から、微小領域試料のセンタリングが不十分な場合でも正確な強度測定ができるようにカウンターアームのスリット部を改作を行った。
(2)火星隕石中の天然マスケリナイトの構造解析のため、Zagamiなど非南極産火星隕石の顕微鏡観察およびEPMA分析を行い、2016年度春に予定されている微小領域実験で行うサンプルを決定した。EPMAの結果、予想されていた通り火星隕石マスケリナイトには必ずFe成分が含まれており、周囲に分布する輝石に含有されるFe成分との構造分別が不可欠であることが判明した。さらに主要酸化物成分は、斜長石のそれに類似するため、今後斜長石組成の合成ガラスとの構造比較が不可欠であると判断した。
(3)2016年度実施する衝撃圧力実験を行う正長石および斜長石に関連する試料準備を進めた。衝撃圧力実験によって結晶質長石の結晶構造を破壊した合成マスケリナイトと構造比較検する高温融液から急冷して作製したガラス試料の準備も完了した。ガラス試料に関しては、実験室線源による動径分布解析を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本プロジェクトに不可欠なビームタイムの確保が終了し、PFリングで行う実験とArリングで行う実験のめどと、試料の準備が完成した。しかし、2016年度に計画していた熊本大学（連携研究者 吉朝教授）と実施する衝撃実験が、熊本地震（2016年4月7日）が起こった現時点では計画を立てられる状況にない。この点に関しては、今後若干の計画遅れが予想されている。
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度は、５月（PFリング）および６月（ARリング）に実施する放射光実験で、隕石に存在する微小領域ガラスの構造解析を実施する。特に、ARリングに設置済みの我々のゴニオメータを微小領域で測定できるシステムに関しては、これまでの計画の妥当性と装置改良の方向性が明瞭になると理解している。さらに、実験室レベルの実験計画は、高温で作製したケイ酸塩ガラスおよび衝撃圧力で非晶質化した試料の構造解析を推進する計画である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究の目的を達成するためには、マスケリナイトに含有される遷移元素の状態分析と高エネルギーＸ線回折法の実施を、両者ともさサブミリメータレベルで行う必要がある。本年度の実験で、前者の遷移元素が構造に関わるPFリングで実験遂行する項目は計画通りに遂行できたが、後者のARリングで行う高エネルギーＸ線回折実験に関してはビームタイムが確保できずに実施できなかった。
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| 次年度使用額の使用計画 |
2016年度は、６月にAR実験計画が確保できているため、当初の申請計画通りに x-y-z 手動ステージ、ゴニオメータヘッドを確保し、ARリングに既設のゴニオメータにCCD カメラ設置台の整備を行う計画である。
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