• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

磁化率周波数スペクトル解析法の開発と応用

研究課題

研究課題/領域番号 24540455
研究機関高知大学

研究代表者

小玉 一人  高知大学, 自然科学系, 教授 (00153560)

研究分担者 山本 裕二  高知大学, 自然科学系, 助教 (00452699)
キーワード岩石磁気 / 環境磁気 / ナノ粒子 / 気候変動
研究概要

磁性ナノ粒子の交流磁化率周波数依存性に関する理論的考察と実験を継続するとともに、時間領域での動的磁化過程を明らかにするための機器開発と基礎実験を行った。その結果、パルス磁場による短時間(~10ms)の磁化過程と同時に、磁場遮断直後の磁気緩和を計測することに成功した。このパルス磁場中の測定によって、ヒステリシスに相当するM-H曲線が得られ、従来の振動磁力計による方法よりもはるかに短時間で自然試料の飽和磁化や保磁力を測定することが可能となった。一方、付随する磁気緩和測定から求められる緩和時間は、広帯域交流磁化率測定から推定される特徴的周波数に対応することが分かった。これらの結果は、一部の火山岩の10kHz帯にみられる磁化率のピークが、多磁区粒子の磁壁移動に起因する磁気共鳴現象であることを強く示唆する。これら基礎研究の一方、中国黄土層を対象に磁化率周波数スペクトル研究をすすめ、最終氷期以降の全球気候変動の解明に役立つ高分解能の気候変動指標を提案した。この結果を論文としてまとめ、国際誌に投稿中である。
Kodama, K., 2013. Application of broadband alternating current magnetic susceptibility to the characterization of magnetic nanoparticles in natural materials, Jour. Geophys. Res., 118, 10.1029/2012JB009502
Kodama, K., Z. An, H. Chang, and X. Qiang, 2014, Quantification of magnetic nanoparticles with broadband-frequency magnetic susceptibility measurements: A case study of an upper loess/paleosol succession at Luochuan, Chinese Loess Plateau, Geophys. Jour. Int.(under review)

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

理論的研究と基礎実験は当初の計画以上に進展した。特に、パルス磁場を利用した動的磁化測定方法の開発は、これまでの岩石磁気学的方法では得られなかった新しい磁気パラメーターの提案であり、今後の展開が大いに期待できる。これらの結果は、国際学会(AOGS2014)で講演発表するとともに国際誌に投稿予定である。中国黄土層を対象とした応用研究の成果も国際学会(AGU2013)で発表するとともに、論文としてまとめることができた。

今後の研究の推進方策

1)中国黄土層を対象とした環境磁気学的研究。Kodama(2013)によって明らかになった黄土層のナノ磁性粒子特性をもとに、最終氷期以降の高解像度環境変動を復元可能な複数サイトの相互対比を行う。
2)上記の陸上黄土層の結果と比較検討するため、IODP Exp.346(日本海・東シナ海)掘削試料を対象とした環境磁気学的研究を行い、東アジアのダスト伝搬・供給源を明らかにする。
3)これらのルーチン測定に適した計測器の開発。100個単位の試料を処理可能な自動サンプルハンドラーを備えた全自動測定システムを開発する。
4)多量の試料を短時間に処理できる時間領域の磁気緩和測定方法を確立し、これまでに開発した周波数領域での測定法と併用して、上記の環境磁気学的研究へ応用する。

次年度の研究費の使用計画

理論的考察の進展と測定器製作のノウハウ蓄積により、当初の予定よりも高性能の測定器を製作できることがわかったが、そのためには費用の一部(主として電子部品購入費)を次年度以降に繰り越して、より詳細に設計を再検討することが必要となった。
磁気緩和測定用の機器製作費(電子部品および関連するソフトウェア・ドライバー購入費)

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Application of broadband alternating current magnetic susceptibility to the characterization of magnetic nanoparticles in natural materials2013

    • 著者名/発表者名
      Kodama, K.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 118 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1029/2012JB009502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rock magnetic record of the Triassic-Jurassic transition in pelagic bedded chert of the Inuyama section, Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Abrajevitch, A., R. S. Hori, and K. Kodama
    • 雑誌名

      Geology

      巻: 41 ページ: 803-806

    • DOI

      10.1130/G34343.1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature magnetic properties of pelagic carbonates: Oxidation of biogenic magnetite and identification of magnetosome chains2013

    • 著者名/発表者名
      Chang, L., Winklhofer, M., Roberts, A. P., Heslop, D., Florindo, F., Dekkers, M. J., Krijgsman, W., Kodama, K., and Yamamoto, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research

      巻: 118 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1002/2013JB010381

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 500,000 year record of Indian summer monsoon dynamics recorded by eastern equatorial Indian Ocean upper water-column structure2013

    • 著者名/発表者名
      Bolton, C., L. Chang, S. Clemens, K. Kodama, M. Ikehara, M. Medina-Elizalde, G. A. Paterson, A. P. Roberts, E. J. Rohling, Y. Yamamoto, X. Zhao
    • 雑誌名

      Quaternary Science Reviews

      巻: 77 ページ: 167-180

    • DOI

      10.1016/j.quascirev.2013.07.031

    • 査読あり
  • [学会発表] Quantification of magnetic nanoparticles with broadband-frequency magnetic susceptibility measurements: High-resolution climatic records from an upper loess–paleosol succession at Luochuan, Chinese Loess Plateau2013

    • 著者名/発表者名
      Kodama, K., Z. An, H. Chang, and X. Qiang
    • 学会等名
      2013 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] Rock magnetism of gas hydrate-bearing rocks in the Nankai Trough, offshore SW Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Kars, M. and K. Kodama
    • 学会等名
      2013 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco
    • 年月日
      20131209-20131213
  • [学会発表] High-resolution climatic variations over the last glacial-interglacial cycle recorded in concentration of magnetic nanoparticles in Chinese loess-paleosol succession2013

    • 著者名/発表者名
      Kodama, K., Z. An, H. Chang, X. Qiang
    • 学会等名
      AOGS-AGU (WPGM) Joint Assembly
    • 発表場所
      Brisbane
    • 年月日
      20130624-20130628
    • 招待講演
  • [学会発表] 中国黄土中の磁性ナノ粒子に記録された最終氷期・間氷期の高解像度気候変動2013

    • 著者名/発表者名
      小玉一人, Z. An, H. Chang, X. Qiang
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      20130519-20130524

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi