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2021 Fiscal Year Research-status Report

結晶内弾性変形のナノスケール可視化法の開発

Research Project

Project/Area Number 20K20931
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山本 順司  九州大学, 理学研究院, 教授 (60378536)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鍵 裕之  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 教授 (70233666)
石橋 秀巳  静岡大学, 理学部, 准教授 (70456854)
Project Period (FY) 2020-07-30 – 2023-03-31
Keywords弾性特性 / マントル鉱物 / 流体包有物 / ラマン分光分析
Outline of Annual Research Achievements

地震波トモグラフィーは地球内部を探る手法の中で傑出した存在感を示している.しかし,その解釈に必要な天然鉱物の弾性定数は未報告のものが多い.精度の高い弾性定数解析法として普及している共振法で天然鉱物が測定対象とならない主因は,解析に必要な試料の大きさが制約となっているためである.そこで本研究ではサブミリメートルサイズの微小な天然鉱物でも弾性定数とその異方性を決定できる新たな手法の開発に挑戦する.流体包有物はサブミリメートルサイズの鉱物にも広く存在するため,この弾性定数測定法の開発に成功すれば,様々な天然鉱物の弾性定数とその異方性を一挙に決定することが可能となる.
そこで本研究では,代表者らが開発した「かんらん石のラマンスペクトルから残留応力を測定する手法(Yasuzuka et al., 2009 Journal of Mineralogical and Petrological Sciences 104, 395-400)」を,世界最高レベルの波数分解能および空間分解能を備えた顕微ラマン分光分析装置に適用することで,流体包有物周辺の鉱物に発生した応力分布を精度良く,且つ,細かく描き出すことに挑んだ.
令和3年度は,N.A.の高い対物レンズを用いることで顕微鏡の空間分解能を高め,流体包有物周辺のホスト鉱物から残留応力のシグナルを得ることに成功した.また,昨年度から継続している流体包有物周辺の応力勾配の計算についても様々な鉱物種を対象に実施し,その成果を国際誌に投稿する準備を進めている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

令和3年度は空間分解能を向上させる作業に取り組み,計画通りの成果が得られた.昨年度から継続している波数分解能を向上させる作業も順調に進んでいるため,本研究はおおむね順調に進展していると判断した.

Strategy for Future Research Activity

令和4年度は,計画通りにかんらん石中の流体包有物周辺のラマンスペクトルを測定し,計算通りの応力勾配が生まれているかどうか調べる.

Causes of Carryover

2021年度10月に研究代表者の大学間異動があったため,当初の計画より3ヶ月遅れたペースになってしまった.しかし,最終年度となる令和4年度中初頭には,積み残しの課題は解決できる目処が立っているため,令和4年度半ばには当初の予定通りのスケジュールに戻すことができると考えている.

  • Research Products

    (4 results)

All 2022 2021

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results)

  • [Journal Article] Raman spectroscopic identification of continuity of a channel olivine in a peridotite specimen2022

    • Author(s)
      Yamamoto Junji、Ishibashi Hidemi、Hagiwara Yuuki、Yokokura Lena、Niida Kiyoaki
    • Journal Title

      GEOCHEMICAL JOURNAL

      Volume: 56 Pages: 31~39

    • DOI

      10.2343/geochemj.GJ22003

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Temperature dependence of a Raman CO2 densimeter from 23°C to 200°C and 7.2 to 248.7 MPa: Evaluation of density underestimation by laser heating2021

    • Author(s)
      Hagiwara Yuuki、Kawano Tetsuma、Takahata Kohei、Torimoto Junji、Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Journal of Raman Spectroscopy

      Volume: 52 Pages: 1744~1757

    • DOI

      10.1002/jrs.6188

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Halogen heterogeneity in the subcontinental lithospheric mantle revealed by I/Br ratios in kimberlites and their mantle xenoliths from South Africa, Greenland, China, Siberia, Canada, and Brazil2021

    • Author(s)
      Toyama Chiaki、Sumino Hirochika、Okabe Nobuaki、Ishikawa Akira、Yamamoto Junji、Kaneoka Ichiro、Muramatsu Yasuyuki
    • Journal Title

      American Mineralogist

      Volume: 106 Pages: 1890~1899

    • DOI

      10.2138/am-2021-7332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental variable effects on laser heating of inclusions during Raman spectroscopic analysis2021

    • Author(s)
      Hagiwara Yuuki、Yoshida Kenta、Yoneda Akira、Torimoto Junji、Yamamoto Junji
    • Journal Title

      Chemical Geology

      Volume: 559 Pages: 119928~119928

    • DOI

      10.1016/j.chemgeo.2020.119928

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2022-12-28  

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