| 研究概要 |
初年度である今年は、下部マントルの第二主要相である(MgFe)Oに関して、基礎データとなる常圧下でのネール転移温度の組成依存性、及びピストンシリンダー型の高圧セルを用いた約2GPaまでの圧力依存性を、それぞれSQUIDを用いた磁化率測定から決定した。
常圧下でのネール転移温度の組成依存性では、これまでの鉄高濃度側にかけてネール点が上昇するという単純な直線的変化が報告されていたのに対して、本研究では更に詳細に組成変化を調べたところ、鉄濃度が50%付近で組成依存の傾きが変化して、より転移温度の上昇率が上がることを新たに発見した。このことは(Mg,Fe)Oの磁気相図中で高鉄濃度側と低鉄濃度側での磁気構造が異なる可能性を示している。
また、高圧下の磁化率測定では圧力と共にネール転移の上昇が確認され、その上昇率にも組成依存性が有ることが確認された。今回の低温低圧化での組成依存性を外挿すると、常温高圧下での構造相転移が誤差の範囲で磁気相転移と関連していることが示唆されるが、低鉄濃度側に組成を持つ実際のマントルではこれらの転移が現れないことを予見するに至った。
更により高圧下での測定を目指してダイヤモンドアンビルを用いた予備的な測定を何度か行ったところ、既存のデザインでは10GPaを超えるような圧力発生に対して装置の精度や強度が不足しており、いくつかの改良が必要であることが分かった。このため加圧精度をよげるためにダイヤをネジ締めの精度で加圧するのではなく、ピストンとシリンダーを併せた高精度の加圧機構を持ち、より加重を増やせるために大型のネジ締め機構を持ち合わせて、更にサンプリングがこれまで以上に容易になるように加圧部付近で分割できるタイプの新しい低温磁化測定用ダイヤモンドアンビルセルをデザインして作成した。
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