| 研究課題/領域番号 |
19KK0085
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
井上 徹 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (00291500)
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| 研究分担者 |
柿澤 翔 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 回折・散乱推進室, テニュアトラック研究員 (10846819)
川添 貴章 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (40527610)
佐藤 友子 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (80553106)
安東 淳一 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (50291480)
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| 研究期間 (年度) |
2019-10-07 – 2024-03-31
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| キーワード | 高温高圧実験 / 弾性波速度測定 / 放射光実験 / 地球深部物質 / 高圧実験 / 上部マントル / マントル遷移層 / 下部マントル |
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は、日本側の最先端の高温高圧実験技術と米国側の最先端の弾性波速度測定技術・放射光X線その場観察実験技術を組み合わせて、地球深部物質の高温高圧下での弾性波速度測定実験を無水及び含水条件下で遂行し、地球深部物質の探索を行おうというものである。そしてこの国際共同研究強化Bを通じて、更なる強い国際協力関係を構築し、特に若手研究者へこの協力関係を伝承していくことが目的である。
コロナ禍で海外の研究者とのお互いの行き来は閉ざされているが、電子メールやオンラインを有効に用いて共同研究を遂行した。その中でLi教授との共同論文が出版できた。この論文は、沈み込むプレート中で重要となる高圧含水相phase A相の高温高圧下での弾性波速度測定に基づく研究である。第一著者は研究代表者井上の元指導学生で、博士号を取得後、ストニーブルク大学へポスドクとして異動したCai博士であり、若手研究者育成にも貢献した。
更にGwanmesia教授とは密接なやり取りの下、含水ワズレアイトに関する共同研究を進めた。この国際共同研究により、今年度私の研究室で博士号を取得した野田氏のデラウエア州立大学ポスドクが決定した（2022年7月頃渡米予定）。
加えて今年度はこの国際共同研究強化Bから派生したロシア研究者との国際共同研究も実を結び、日露二国間共同研究採択に結び付いた。2022年1月17-18日にはオンラインセミナー「4th International Seminar “High-Pressure Mineralogy: Theory and Experiment”」を開催し、高温高圧実験に関する議論を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
弾性波速度測定実験には良質な測定試料合成が必要不可欠である。実施計画に書いたように、今年度も弾性波速度測定に耐えうる試料合成に取り組んだ。高温高圧下での試料合成は広島大学理学部及び愛媛大学地球深部ダイナミクス研究センター設置の川井型マルチアンビル装置を用いて行った。非常に透光性の高い、すなわち焼結度の高い試料合成を行うため、出発試料としてはコンテナレス法（浮遊法）で合成したガラスを用いた。この出発試料作製はSPring-8、 BL04B2設置の装置を用いて行った。合成試料については、Ｘ線回折装置、走査型電子顕微鏡、電子線プローブマイクロアナライザー、及び透過型電子顕微鏡においてキャラクタリゼーションを行った。
コロナ禍で海外の研究者とのお互いの行き来は閉ざされているが、海外の研究者とは主に電子メールでのやり取りの基、研究を進めた。その中で特記すべきは、１）既にLi教授との弾性波速度測定に関する共同研究論文の出版（若手研究者Cai博士の育成）、２）Gwanmesia教授との含水ワズレアイトの良質焼結体の合成及びその詳細なキャラクタリゼーションの実施、３）本共同研究を通じて実現した、研究代表者指導学生の米国デラウエア州立大学ポスドクの採用、４）本国際共同研究強化Bから派生したロシア研究者との日露二国間共同研究採択、５）2022年1月17-18日にかけてのオンラインセミナー「4th International Seminar “High-Pressure Mineralogy: Theory and Experiment”」を開催、等である。このように国際共同研究の幅が着実に広げられている。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き日本側で培った技術を用いて、弾性波速度測定に耐えうる試料合成を行う。高圧合成実験は、広島大学及び愛媛大学GRC設置の川井型マルチアンビル高圧発生装置を併用して行う。非常に透光性の高い、すなわち焼結度の高い試料合成を行うため、出発試料としてはコンテナレス法（浮遊法）で合成したガラスを用いる。この出発試料作製はSPring-8のBL04B2設置の装置を用いて行う。合成に成功した試料においては、Ｘ線回折装置、走査型電子顕微鏡、電子線プローブマイクロアナライザー、及び透過型電子顕微鏡においてキャラクタリゼーションを行う。
加えて、私の研究室で博士号を取得した野田氏のデラウエア州立大学ポスドク異動に伴い、アメリカ側での弾性波速度測定を強力に推進する。既にアメリカシカゴ放射光施設APSでの放射光ビームタイムがGabriel教授の基、研究代表者の井上も加わりアサインされている。今後はこのアメリカ側での弾性波速度測定実験についても力を入れて行く。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
新型コロナウイルス感染症対策のため、海外出張が規制されて、当初予定していた米国出張が困難となった。その分が次年度繰越という形で、次年度使用額が生じた。研究としては電子メールで密接なやり取りを行い、国際共同研究を遂行した。
今年度の使用計画であるが、基本的にこの繰越分は海外出張旅費に使用する。ただ、新型コロナウイルスの状況が不透明な中、引き続き海外出張自粛が続く場合は、その繰越分は実験遂行のために必要な消耗品購入に変更する。弾性波速度測定に耐えうる試料が合成されれば海外の共同研究者に郵送し、測定を開始する。
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