| 研究概要 |
金属鉄系元素合金の高圧相の研究
(1) 核内部の条件において、鉄・ニッケル合金、鉄・軽元素(FeNi, FeNiSi, Fe3S, (FeNi)3Sなど)系の高圧相転移と圧縮特性を解明する実験を行った。FeNi)3S系においては、未知の高圧相が100GPa, 2000K以上で存在することを見出した。未知相の構造については解析中である。
(2) 地球中心を越える超高圧下374GPaにおいて、FeNiSi合金のX線回折実験に成功した。この結果を用いて、内核の珪素量を推定した。
金属鉄軽元素合金の融解および核マントル反応の研究
(3) 140GPa2000-4000Kを条件で金属鉄と下部マントル鉱物(ペロブスカイト相、ポストペロブスカイト相、ホーランダイト相など)の反応様式を解明した。
(4) 金属鉄と高圧で安定な含水相A100H相との反応を明らかにした。60GPa以上の圧力では,1300K以上でFeHが生成し,含水相は不安定化することが明らかになった。
(5) 核マントル境界起源のプルームに見られるOs同位体異常を解明するために、Pt, Os, Reの金属鉄、金属鉄メルト間の元素分解を10-20GPaの条件で明らかにした。そして、Os同位体異常の起源を議論した。
金属鉄軽元素系の液体の物性研究
(1) SP8およびPF設置のマルチアンビル高圧装置を用いて、外核を構成すると考えられる鉄・軽元素系(S, Siなど)液体の密度および粘性を吸収法および落球映像法を用いて測定を行った。
(2) 外核の性質を解明するために,浮沈法とともに放射光を用いたX線ラジオグラフィ法によってFe-Sメルトの密度を3GPa程度まで明らかにした。
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