2019 Fiscal Year Annual Research Report
Crystal elasticity of mantle mineral towards understanding seismic anistropy
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15H02128
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
米田 明 岡山大学, 惑星物質研究所, 客員研究員 (10262841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
辻野 典秀 岡山大学, 惑星物質研究所, 助手 (20633093)
芳野 極 岡山大学, 惑星物質研究所, 教授 (30423338)
山崎 大輔 岡山大学, 惑星物質研究所, 准教授 (90346693)
福井 宏之 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 助教 (90397901)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | GHz音速法 / 非弾性X線散乱 / 圧力スケール / マントル / ダイヤモンドアンビル / ブリッジマナイト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本基盤研究Aでの研究目標は、“マントル鉱物の結晶弾性のマントルその場条件での測定”である。GHz音波、X線、レーザー光のセル内への導入実績のあるダイヤモンドアンビルセル（DAC）を高圧装置として採用し、測定対象は重要なマントル鉱物であるワズレアイト、リングウタイト、ブリッジマンナイト（MgSiO3ペロブスカイト）、フェロ ペリクレース、CaSiO3ペロブスカイト、MgSiO3ポストペロブスカイトとしている。端成分組成のデータだけでなく、鉄やアルミ ニウム、さらには水の影響を解明するデータも重要である。
非弾性X線散乱実験（IXS)では、NaClで20GPa、Taの単結晶弾性を約33GPaまで測定することに成功した。NaClの結果は論文として投稿中である。一方、Ptの20GPaまでの状態方程式を作成し論文として纏め、HPMPSの特集号に投稿し受理された。このPtと前年度の測定したAuの結果を比較検討中である。これらの状態方程式は、IXSで取得した体積弾性率と同時測定した格子定数のデータのみを使っており、一次圧力スケールと位置付けられるものである。このようにIXSでは順調に成果をあげた。
一方GHz音速法も、重要な進展があった。すなわちDACで加圧した（約2GPa）鉄試料でP波速度、S波速度の両方の測定に成功した。シグナルのSN比は良好である。この成果は、DAC支持台と金属カップラーの改良により実現したものである。さらに測定力6kgwを印可した状態でルビースケール圧力測定を可能にする器具も作成した。世の中で確立している方法ではなく、自分で考えながらやっている研究手法である。最近の進歩に対し、手ごたえを感じており、成果を出せる日は近づいている。ここまでの技術開発については学会等で発表している。
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| Research Progress Status |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和元年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
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[Journal Article] Formation of bridgmanite-enriched layer at the top lower-mantle during magma ocean solidification2020
Author(s)
Xie, L., Yoneda, A., Yamazaki, D., Manthilake, G., Higo, Y., Tange, Y., Guignot, N., King, A., Scheel, M., Andrault, D.
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Journal Title
Nature Comm.
Volume: 11
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] High pressure generation in the Kawai-type multianvil apparatus equipped with tungsten carbide anvils and sintered diamond anvils and X-ray observation on CaSnO3 and (Mg,Fe)SiO32019
Author(s)
Yamazaki, D., Ito, E., Yoshino, T., Tsujino, N., Yoneda, A., Gomi, H., Vazhakuttiyakam, J., Sakurai, M., Zhang, Y., Higo, Y., Tange, Y.
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Journal Title
Comptes Rendus Geoscience
Volume: 351
Pages: 253-259
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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