超高圧下その場小角エックス線散乱法による地球深部物質のナノ不均質構造の解析

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23654156
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 固体地球惑星物理学
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 船守 展正 東京大学, 大学院・理学系研究科, 准教授 (70306851)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 超高圧実験 / 放射光 X 実験 / その場小角散乱 / シリカガラス / フュームドシリカ / メソポーラスシリカ / 粒界 / 空孔

研究概要

高圧下その場小角X線散乱実験のための技術開発を行い、0.1～2.0nm-1程度のQ領域の測定をダイヤモンドアンビル超高圧発生装置内の微小試料に対して行うことを可能にした。各種の非晶質SiO2に対して測定を実施し、シリカガラスとフュームドシリカに対する50GPa領域までの測定では、粒内と粒界の密度差が最高圧力においても完全には無くならないという、また、メソポーラスシリカに対する20GPa領域までの測定では、高圧下で空孔サイズが大きくなるという、予想外の興味深い結果を得た。

研究成果

• [雑誌論文] Equation of state of silicate melts with densified intermediate-range order at the pressure condition of the Earth's deep upper mantle (2013)
  • 著者名/発表者名: D. Wakabayashi and N. Funamori
  • 雑誌名: Phys. Chem.Minerals 巻: 40 ページ: 299-307
  • DOI: DOI:10.1007/s00269-013-0571-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Anomalous behavior of cristobalite in helium under highpressure (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, H. Takada, T. Yagi, H. Gotou, T.Okada, D. Wakabayashi, and N. Funamori
  • 雑誌名: Phys. Chem. Minerals 巻: 40 ページ: 3-10
  • DOI: DOI:10.1007/s00269-012-0540-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pressure-induced structural change of intermediate-range order in poly(4-methyl-1-pentene) melt (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Chiba, N. Funamori, K. Nakayama, Y. Ohishi, S. M. Bennington, S. Rastogi, A. Shukla, K. Tsuji, and M. Takenaka
  • 雑誌名: Phys. Rev. E 巻: 85 ページ: 021807
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevE.85.021807
  • 査読あり
• [雑誌論文] 二つの 顔を持つ溶融高分子 (2012)
  • 著者名/発表者名: 千葉文野,竹中幹人, 船守展正
  • 雑誌名: 月刊『化学』 巻: 67 ページ: 25-28
  • URL: http://www.kagakudojin.co.jp/kagaku/web-kagaku03/c6707/c6707-chiba/index.html
• [雑誌論文] Materials under extreme conditions (overview), in Energy Recovery Linac Conceptual Design Report (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Funamori
  • 雑誌名: KEK Report 巻: 2012-4 ページ: 52-53
  • URL: http://pfwww.kek.jp/ERLoffice/detabase/ERL_CDR_full_text.pdf
• [雑誌論文] Structural characterization of materials under high pressure, in Energy Recovery Linac Conceptual Design Report (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato and N. Funamori
  • 雑誌名: KEK Report 巻: 2012-4 ページ: 53-55
  • URL: http://pfwww.kek.jp/ERLoffice/detabase/ERL_CDR_full_text.pdf
• [雑誌論文] Helium prevents compaction of voids in silica glass under high pressure (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Funamori, and T. Yagi
  • 雑誌名: Photon Factory Activity Report 2010 (Part A: Highlight and Facility Report#28) ページ: 44-45
  • URL: http://pfwww.kek.jp/acr2010pdf/part_a.html
• [雑誌論文] Compression behavior of densified SiO2 glass (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Wakabayashi, N. Funamori, T. Sato, and T. Taniguchi
  • 雑誌名: Phys. Rev. B 巻: 84 ページ: 144103
  • DOI: DOI:10.1103/PhysRevB.84.144103
  • 査読あり
• [雑誌論文] In situ x-ray diffraction study on pressure-induced structural changes in hydrous forsterite and enstatite melts (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Yamada, T. Inoue, S. Urakawa, K.Funakoshi, N. Funamori, T. Kikegawa, and T. Irifune
  • 雑誌名: Earth Planet. Sci. Lett 巻: 308 ページ: 115-123
  • DOI: DOI:10.1016/j.epsl.2011.05.036
  • 査読あり
• [雑誌論文] Helium penetrates into silica glass and reduces its compressibility (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Funamori, and T. Yagi
  • 雑誌名: Nature Commun. 巻: 2 ページ: 345
  • DOI: DOI:10.1038/ncomms1343
  • 査読あり
• [雑誌論文] ナノビームによる極高圧下における惑星科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船守展正
  • 雑誌名: KEK proceedings 巻: 2011-1 ページ: 65-69
  • URL: http://ccdb5fs.kek.jp/tiff/2011/1125/1125001.pdf
• [学会発表] コヒーレント放射光を利用した新しい高圧力科学:期待と展望 (2012)
  • 著者名/発表者名: 船守展正,石松直樹,近藤忠
  • 学会等名: 第53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 20121107-09
• [学会発表] 高圧下における非晶質SiO2の小角X線散乱測定 (2012)
  • 著者名/発表者名: 佐藤友子,船守展正,若林大佑,高田啓人
  • 学会等名: 53回高圧討論会
  • 発表場所: 大阪大学(大阪府)
  • 年月日: 20121107-09
• [学会発表] ルチル型高圧相中のミュオニウム (2012)
  • 著者名/発表者名: 船守展正(招待),小嶋健児,若林大佑,佐藤友子,谷口尚,西山宣正,入舩徹男,飯塚毅,友野大,松崎禎市郎,宮崎正範,平石雅俊,幸田章宏,門野良典
  • 学会等名: 第4回MLFシンポジウム
  • 発表場所: 日本科学未来館(東京都)
  • 年月日: 20121010-11
• [学会発表] Equation of state of silicate melts with densified intermediate-range structures at the pressure condition of the Earth's deep upper mantle (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Wakabayashi, N. Funamori, T. Sato, and T. Taniguchi
  • 学会等名: High Pressure Mineral Physics Seminar 8
  • 発表場所: Lake Tahoe, USA
  • 年月日: 20120709-13
• [学会発表] 石英ガラスの100GPa領域までの構造変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 船守展正(招待)
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学(兵庫県)
  • 年月日: 20120324-27
• [学会発表] 極限超高圧の科学 (2012)
  • 著者名/発表者名: 船守展正(招待)
  • 学会等名: 放射光将来光源利用サイエンス若手シンポジウム
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2012-08-18
• [学会発表] Rigid silica glass in helium under high pressure (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Yagi, T. Sato, and N. Funamori
  • 学会等名: International Conference on High Pressure Science and Technology (AIRAPT) 23
  • 発表場所: Mumbai, India
  • 年月日: 20110925-30
• [学会発表] ナノビームによる極高圧下における惑星科学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 船守展正(招待)
  • 学会等名: PF研究会「ERLサイエンスワークショップII」
  • 発表場所: 高エネルギー加速器研究機構(茨城県)
  • 年月日: 20110427-28