2019 年度研究成果報告書

ナノ多結晶ダイヤモンドの高圧地球科学への応用：マントル最下部の圧力温度精密発生

研究課題

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研究課題/領域番号	17K18806
研究種目	挑戦的研究(萌芽)
配分区分	基金
研究分野	地球惑星科学およびその関連分野
研究機関	愛媛大学
研究代表者	國本健広愛媛大学, 地球深部ダイナミクス研究センター, 特定研究員 (20543169)
研究期間 (年度)	2017-06-30 – 2020-03-31
キーワード	ナノ多結晶ダイヤモンド / 高圧発生 / マルチアンビル装置
研究成果の概要	マルチアンビル装置のアンビル材としてナノダイヤモンド多結晶体(NPD)を採用した6-8-2式を用いて高圧発生技術の開発を行い、D”層からCMBに至る圧力(125-135 GPa)を発生可能な装置の実現を目指した。その結果、地球のマントルー核領域を完全に網羅する圧力である150 GPaを超える圧力発生を達成した。本結果によって地球のマントル最下部までの高圧条件を、従来の装置よりも大型の試料容積を用いた上で発生できることとなり、より複雑な、実際のマントル鉱物に近い化学組成の試料を用いた実験が可能となる。
自由記述の分野	地球内部科学
研究成果の学術的意義や社会的意義	地球内部、特にマントル最下部条件(CMB)の物質科学的研究は主にダイヤモンドアンビル装置(DAC)を用いて行われてきた。しかしながらDACの場合、高温発生や温度測定において大きな誤差を含むため、研究内容によっては信頼性に乏しい場合もある。本研究ではマルチアンビル装置を用いてCMBに相当する圧力発生を可能とした。そのため、これまでDACで実施された相境界の決定などの再現実験や実際のマントルに近い組成の試料を用いた実験を行うことで、これまで明らかにされてきた地球内部環境を再確認し、さらに新たな知見を加える事が期待できる。