2014 Fiscal Year Annual Research Report
Project Area | Evolution of molecules in space: from interstellar clouds to proto-planetary nebulae |
Project/Area Number |
25108003
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Research Institution | The University of Tokyo |
Principal Investigator |
永原 裕子 東京大学, 理学系研究科, 教授 (80172550)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
木村 勇気 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (50449542)
土山 明 京都大学, 理学研究科, 教授 (90180017)
為則 雄祐 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 副主幹研究員 (10360819)
星野 真人 公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (30508461)
高橋 修 広島大学, サステナブル・ディベロップメント実践研究センター, 特任講師 (60253051)
青木 貞雄 一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室), 東海事業・総合科学研究センター, 主任研究員 (50016804)
渡辺 紀生 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 講師 (80241793)
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Project Period (FY) |
2013-06-28 – 2018-03-31
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Keywords | 原始惑星系円盤 / 有機物 / 化学吸着 / 触媒化学反応 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究においては,原始惑星系円盤環境における表面反応によるH, C, N, Oの化学反応生成物を同定するとともに,その反応速度・生成分子の官能基ごとの同位体依存性を実験により決定することを目的とし,平成26年度においては,多種の基板作成,表面反応装置の立ち上げ,XANES装置のためのミラー系の開発と,その第一段階としてのゾーンプレートによる結像型装置の立ち上げ,原始惑星系円盤における有機物反応モデルの基礎となる物理と化学の結合部分の完成を主たる目的とした.いずれも順調な進展をあげ,当初目的を達成した. 平成26年度は具体的には,第一に,各種基板作りとその生成物観察を系統的におこない,原始惑星系円盤条件を満足する非晶質珪酸塩,金属基板作成の最適条件を確定した.第二に,それを用いた表面反応実験を開始した.原始惑星系円盤条件で非晶質珪酸塩基板上では今のところ反応物は得られていないが,パラメータを変化させた系統的実験の継続中である.第三に,XANES装置において使用するゾーンプレートの作成をおこない,SPring-8内の装置に設置し,撮像をおこなった.その結果,想定した解像度を十分に達成することが判明した.他方,問題点として,波長固定においては高い解像度を得ることができるが,波長を変化させた場合はその度に光学系の調整が必要となり,ミラーのもつ利点とゾーンプレートの利点を両立させることが課題として浮上した.第四に,表面反応の理論的解析をおこなう第一原理計算を結晶質フォルステライトによりほぼ完璧におこなうことが可能となった.第五に,原始惑星系円盤進化の物理と化学を結合させるモデルにおいては,物理部分の枠組みが完成し,今後実際的なモデルに展開できる見通しがたった.班全体として,きわめて順調に計画が進展している.
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
装置開発,モデルなどのすべての内容において年度当初計画を超える順調な進展を見ている.特にXANES装置開発は,ゾーンプレートによるものが予定以上の成果をうみ,また,表面反応のモデル化も順調だが,吸着反応実験が,原始惑星系円盤条件では有機物合成が進行せず,やや高い圧力でのみ実験が成功している点を改善する必要があり,全体の判断としては②とした.
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Strategy for Future Research Activity |
ミラー開発は解像度を上げることが課題であり,100nm程度の空間分解能を実現するため照明部分の開発をおこなう.XANES装置は,そのミラーを組込み,さらに可視光変換画像検出器を開発し,各元素での撮像を実現することが次年度課題となる.触媒反応実験は非晶質ケイ酸塩において有機物が合成される条件,特に圧力の加減を明確にすること,また,昨年度明らかとなったFeとNiの量比による有機物合成率の違いを系統的に明らかとすることが必要である.有機物進化モデル開発においては,有機物と無機物すべての円盤内移動と円盤進化のを整合的に扱うことのできるモデルに進展させることが課題となる.
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Research Products
(98 results)
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[Journal Article] Chemical and mineralogical compositions of two grains recovered from an asteroid Itokawa.2015
Author(s)
M. Ebihara, N. Shirai, S. Sekimoto, T. Nakamura, A. Tsuchiyama, J. Matsuno, T. Matsumoto, M. Tanaka, M. Abe, A. Fujimura, Y. Ishibashi, Y. Karouji, T. Mukai, T. Okada, M. Uesugi and T. Yada
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 50 (2)
Pages: 243-254
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Theoretical emission spectra of atmospheres of hot rocky super-earths.2015
Author(s)
Ito, Y., Ikoma, M., Kawahara, H., Nagahara, H., Kawashima, Y., and Nakamoto, T.
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Journal Title
Astrophys. J.
Volume: 801
Pages: 144
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Investigation of Organoiron Catalysis in Kumada-Tamao-Corriu-Type Cross-Coupling Reaction Assisted by Solution-Phase X-ray Absorption Spectroscopy.2015
Author(s)
H. Takaya, S. Nakajima, N. Nakagawa, K. Isozaki, T. Iwamoto, R. Imayoshi, N. J. Gower, L. Adak, T. Hatakeyama, T. Honma, M. Takagaki, Y. Sunada, H. Nagashima, D. Hashizume, O. Takahashi, and M. Nakamura
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Journal Title
Bull. Chem. Soc. Japan
Volume: 88(3)
Pages: 410-418
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Self-assembled Multi-layer Palladium Nanoparticle Preparation for Ligand-free Coupling Reactions.2014
Author(s)
M. Arisawa, M. Al-Amin, T. Honma, Y. Tamenori, S. Arai, N. Hoshiya, T. Sato, M. Yokoyama, A. Ishii, M. Takeguchi, T. Miyazaki, M. Takeuchi, T. Maruko, and S. Shuto
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Journal Title
RSC Advances
Volume: 5
Pages: 676-683
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Measurements of lattice thermal conductivity of MgO to core-mantle boundary pressures.2014
Author(s)
Imada, S., Ohta, K., Yagi, T., Hirose, K., Yoshida, H., Nagahara, H.
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Journal Title
Geophysical Research Letters
Volume: 41 (13)
Pages: 4542-4547
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Investigation of 3D Grain Shape Characteristics of Lunar Soil Retrieved in Apollo 16 Using Image-Based Discrete-Element Modeling.2014
Author(s)
Katagiri, J., Matsushima, T., Yamada, Y., Tsuchiyama, A., Nakano, T., Uesugi, K., Ohtake, M., and Saiki, K.
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Journal Title
J. Aerosp. Eng.
Volume: 10
Pages: 1061
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Fracture-induced amorphization of polycrystalline SiO2 stishovite: a potential platform for toughening in ceramics.2014
Author(s)
N. Nishiyama, F. Wakai, H. Ohfuji, Y. Tamenori, H. Murata, T. Taniguchi, M. Matsushita, M. Takahashi, E. Kulik, K. Yoshida, K. Wada, J. Bednarcik, T. Irifune
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Journal Title
Sci. Reports
Volume: 4
Pages: 6558
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Space weathered rims found on the surfaces of the Itokawa dust particles.2014
Author(s)
T. Noguchi, M. Kimura, T. Hashimoto, M. Konno, T. Nakamura, M. E. Zolensky, R. Okazaki, M. Tanaka, A. Tsuchiyama, A. Nakato, T. Ogami, H. Ishida, R. Sagae, S. Tsujimoto, T. Matsumoto, J. Matsuno, A. Fujimura, M. Abe, T. Yada, T. Mukai, M. Ueno, T. Okada, K. Shirai, Y. Ishibashi
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 49
Pages: 188-214
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Sylvite and halite on particles recovered from 25143 Itokawa: A preliminary report.2014
Author(s)
T. Noguchi, M. Kimura, T. Hashimoto, M. Konno, T. Nakamura, M. E. Zolensky, A. Tsuchiyama, T. Matsumoto, J. Matsuno, R. Okazaki, M. Uesugi, Y. Karouji, T. Yada, Y. Ishibashi, K. Shirai, M. Abe, and T. Okada
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 49
Pages: 1305-1314
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Three-dimensional microstructure of samples recovered from asteroid 25143 Itokawa: comparison with LL5 and LL6 chondrite particles.2014
Author(s)
A. Tsuchiyama, M. Uesugi, K. Uesugi, T. Nakano, R. Noguchi, T. Matsumoto, J. Matsuno, T. Nagano, Y. Imai, A. Shimada, A. Takeuchi, Y. Suzuki, T. Nakamura, T. Noguchi, M. Abe, T. Yada, A. Fujimura
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 49
Pages: 172-187
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Investigation of cutting method for small samples of Hayabusa and future sample return missions.2014
Author(s)
Uesugi M., Noguchi R., Matsumoto T., Matsuno J., Nagano T., Tsuchiyama A., Harada S., Yokoyama K., Yodo Y., Takeda N., Yada T., Yakame S., Karouji Y., Ishibashi Y., Abe M., Okada T., Fujimura A., Ebihara M., Kitajima F., Nagao K., Nakamura T., Naraoka H., Noguchi T., Okazaki R. and Yurimoto H.
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Journal Title
Meteoritics & Planetary Science
Volume: 49
Pages: 1186-1201
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Deposition of Amorphous Silicate Films for Experiments on Surface Reactions in Molecular Clouds and Protoplanetary Disks.2015
Author(s)
Tsuchiyama, A. Miyake, T. Hama, S. Tachibana, H. Terasaki, T. Kondo, Y. Adachi, H. Hidaka, N. Wakanabe, Y. Kimura, A. Kouchi
Organizer
46th Lunar and Planetary Science Conference
Place of Presentation
Houston, USA
Year and Date
2015-03-19
Int'l Joint Research
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[Presentation] 実験室およびISS軌道上実験に基づく未同定赤外バンドの担い手の理解.2014
Author(s)
左近樹, 尾中敬, 佐藤一輝, 森珠実, 木村勇気, 中村正人, 市村淳, 小川奈々子, 大河内直彦, 木村誠二, 和田節子
Organizer
2014年天文学会秋季年会
Place of Presentation
山形大学,山形
Year and Date
2014-09-12
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