マントル物質および関連物質のラマン分光法による格子振動解析

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21540497
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 岩石・鉱物・鉱床学
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 糀谷 浩 学習院大学, 理学部, 助教 (60291522)
• 連携研究者: 赤荻 正樹 学習院大学, 理学部化学科, 教授 (30126560)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: 格子振動 / 高圧 / ラマン分光 / 熱容量 / 格子振動モデル計算 / エントロピー / 熱力学

研究概要

マントル深部に存在していると考えられているカルシウムフェライト型結晶構造を持つ鉱物(化学組成MgAl_2O_4, CaAl_2O_4)について、高圧ラマン分光測定により原子の熱振動(格子振動)についての情報を求め、それに基づいた格子振動モデル計算から熱容量および格子振動エントロピーを決定した。また、同様の計算手法を適用することにより、マントルの深さ約500～660 kmに最も多く存在していると考えられているスピネル型Mg_2SiO_4の高温熱容量が再決定された。

研究成果

• [雑誌論文] Crystal structure of CaRhO_3 polymorph : High-pressure intermediate phase between perovskite and post-perovskite (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Shirako, H. Kojitani, A. R. Oganov, K. Fujino, H. Miura, D. Mori, Y. Inaguma, K. Yamaura, M. Akaogi
  • 雑誌名: Am. Mineral 巻: 97 ページ: 159-163
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure refinement of high-pressure hexagonal aluminous phases K_<1.00> Mg_<2.00> Al_<4.80> Si_<1.15> O_<12> and Na_<1.04> Mg_<1.88> Al_<4.64> Si_<1.32> O_<12> (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani, T. Iwabuchi, M. Kobayashi, H. Miura, M. Akaogi
  • 雑誌名: Am. Mineral 巻: 96 ページ: 1248-1253
  • 査読あり
• [雑誌論文] High-pressure high-temperature phase relations in MgAl_2O_4 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani, A. Enomoto, S. Tsukamoto, M. Akaogi, H. Miura, H. Yusa
  • 雑誌名: J. Phys.: Conf. Ser.
  • DOI: doi:10.1088/1742-6596/215/1/012098
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redetermination of high-temperature heat capacity of Mg_2SiO_4 ringwoodite : Measurement and lattice vibrational model calculation
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani, M. Oohata, T. Inoue, M. Akaogi
  • 雑誌名: Am. Mineral 巻: (in press)
  • 査読あり
• [学会発表] カルシウムフェライト型MgAl_2O_4の安定領域に関する熱力学的検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 第52回高圧討論会
  • 発表場所: 沖縄キリスト教学院
  • 年月日: 2011-11-10
• [学会発表] 高圧ラマン測定によるカルシウムフェライト型MgAl_2O_4のグリューナイゼン定数の決定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 日本鉱物科学会
  • 発表場所: 茨城大学水戸キャンパス
  • 年月日: 2011-09-11
• [学会発表] カルシウムフェライト型MgAl_2O_4の高圧ラマン測定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] High-pressure synthesis and structure refinement of post-perovskite type CaRuO_3 and CaRhO_3 (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani
  • 学会等名: Pacifichem
  • 発表場所: Hawaii
  • 年月日: 2010-12-16
• [学会発表] カルシウムフェライト型NaAlSiO_4の構造精密化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 第51回高圧討論会
  • 発表場所: 仙台市戦災復興記念館
  • 年月日: 2010-10-22
• [学会発表] カルシウムフェライト型CaAl_2O_4の高圧ラマン分光測定 (2010)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 日本鉱物科学会年会
  • 発表場所: 島根大学松江キャンパス
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Structure refinement of high-pressure K-and Na-hexagonal aluminous phase, International Mineralogical Association (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani
  • 学会等名: 20th General Meeting
  • 発表場所: Budapest
  • 年月日: 2010-08-24
• [学会発表] K_およびNa_六方晶相のリートベルト法による構造精密化 (2010)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2010-05-23
• [学会発表] カルシウムフェライト型NaAlSiO_4の熱容量測定およびKiefferモデル計算によるエントロピーの推定 (2009)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 日本鉱物科学会年会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-08-09
• [学会発表] High-pressure Hightemperature Phase Relations in MgAl_2O_4, Advancement of High Pressure Science and Technology & Japan Society of High (2009)
  • 著者名/発表者名: H. Kojitani
  • 学会等名: Pressure Science and Technology joint meeting
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2009-07-28
• [学会発表] カルシウムフェライト型NaAlSiO_4の定圧熱容量測定とラマンおよび赤外分光 (2009)
  • 著者名/発表者名: 糀谷浩
  • 学会等名: 地球惑星科学連合大会
  • 発表場所: 幕張メッセ国際会議場
  • 年月日: 2009-05-16