2011 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
22000002
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
大谷 栄治 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60136306)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村上 元彦 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50401542)
鈴木 昭夫 東北大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (20281975)
寺崎 英紀 大阪大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (50374898)
平尾 直久 (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, ビームライン研究員 (70374915)
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Keywords | 地殻・マントル / 固体地球物理学 / 岩鉱・鉱物・鉱床学 / 地球惑星内部構造 / 高温高圧 |
Research Abstract |
(1)両面レーザー加熱ダイヤモンドアンビル高圧装置を用いて、外核条件でのFe-S系の融点をX線その場観察法で決定する。さらに安定な超高温と超高圧の極限を目ざす。300GPaの圧力で内核に相当する3500K以上の条件の安定的発生と計測を行う。アンビル面の負荷を減らすパルスレーザー加熱とそこでの測温とX線回折を試みる。研究協力者としてレーザー衝撃波研究を専門とする大阪大学の尾崎典雅博士の協力を仰ぐ。(境、村上、大谷) (2)SPring-8のBL10XUに、エネルギー領域放射光^<57>Feメスバウア分光システムを導入し、マントル最下部までの圧力条件(135GPa)において常温のもとで、下部マントルを構成する鉱物の鉄の価数、スピン状態を解明する(平尾、境、寺崎)。 (3)レーザー加熱式ダイヤモンドアンビル高圧装置を用いた高温高圧条件におけるラマン分光測定システムを導入し、下部マントル構成鉱物および珪酸塩メルトの構造、物性を明らかにする。(村上、境、大谷)。 (4)SPring-8のBL10XUにおいて、地球核の高温高圧下での圧力スケールを確立するために、NaCl(B2)のブリルアン散乱法による音速と密度の同時測定を継続する。また、下部マントル鉱物の音速測定を行う。(村上、境、大谷) (5)SPring-8のビームラインBL35XUにおいて、X線非弾性散乱法によって地球核物質の多結晶合金の音速測定を行い、鉄合金中の軽元素の音速への影響の系統的な測定実験を継続する。非静水圧性を解消する工夫をし、高圧での信頼性の高い測定を目指す。ポータブルレーザー加熱システムをBL35XUに導入し、高温・高圧での温度測定を開始する。測定には、研究協力者としてBL35XUの責任者であるA.Baron博士の協力と助言を仰ぐ(境、村上、大谷)。 (6)PFおよびSpring-8ビームラインのマルチアンビル高圧装置を用いて、金属鉄メルトの物性(密度、粘性係数、音速)の測定を高圧下で行う。(寺崎、鈴木、大谷)
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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
・X線非弾性散乱による鉄の音速測定は、世界最高圧167GPaでの測定を可能にした。また、外熱法による高温での測定を可能にした。ポータブルレーザーが挿入され、SP8測定に着手する準備がととのている。・ケイ酸塩メルト、ガラスの音速測定については、高圧でメルトの音速測定に成功した。・高圧下でのラマン散乱測定については、装置の設置組み立て、測定準備が終了した。・パルスレーザー加熱は、高圧での加熱と温度の推定が可能になっている。・金属鉄(FeS)メルトの音速を6GPaませ超音波法で測定することができた。
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Strategy for Future Research Activity |
X線非弾性散乱による音速測定については、新たに外熱法を導入して高温での測定が可能になるなど、予想以上の前進をした。メスバウアー法の導入については、調整がほぼ終わりこれからいよいよ測定に着手する。なお、次年度については、連携研究者の境毅が異動し、またこの研究を推進した3名の大学院生が博士の学位を取得し、学振研究員として転出した。この変化にともなって、連携研究者(2名)、研究支援者1名を新たに確保するなど、組織の更新を行っている。本研究の活動度を低下させないよう新たなメンバーへの引き継ぎを行いたい。
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Research Products
(158 results)
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[Journal Article] Stability of Fe-Ni hydride after the reaction between Fe-Ni alloy and hydrous phase (δ-AlOOH) up to 1.2 Mbar : Possibility of H contribution to the core density deficit2012
Author(s)
H.Terasaki, E.Ohtani, T.Sakai, S.Kamada, H.Asanuma, Y.Shibazaki, N.Hirao, N.Sata, Y.Ohishi, T.Sakamaki, A.Suzuki, K.Funakoshi
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Journal Title
Physics of Earth and Planetary Interior
Volume: 194
Pages: 18-24
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Natural dissociation of olivine to (Mg, Fe)SiO3 perovskite and magnesiowustite in a shocked Martian meteorite2011
Author(s)
Miyahara M., Ohtani E., Ozawa S., Kimura M., El Goresy A., Sakai T., Nagase T., Hiraga K., Hirao N., Ohishi Y.
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Journal Title
Proceedings of the Natural Academy of Sciences of the United States of America
Volume: 108
Pages: 5999-6003
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sound velocity measurements in dhcp-FeH up to 70 GPa with inelastic X-ray scattering : Implications for the composition of the Earth's core2011
Author(s)
Shibazaki Y., Ohtani E., Fukui H., Sakai T., Kamada S., Ishikawa D., Tsutsui S., Baron A.Q., Nishitani N., Hirao N., Takemura K.
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Journal Title
Earth and Planetary Science Letters
Volume: 313-314
Pages: 79-85
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Deformation cubic anvil press and stress and strain measurements using monochromatic X-rays at high pressure and high temperature2011
Author(s)
Shiraishi, R., Ohtani, E., Kubo, T., Doi, N., Suzuki, A., Shimojuku, A., Kato, T., Kikegawa, T.
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Journal Title
High Pressure Research
Volume: 31
Pages: 399-406
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Coesite and stishovite in a shocked lunar meteorite, Asuka-881757, and impact events in lunar surface2011
Author(s)
Ohtani, E., S.Ozawa, M.Miyahara, Y.Ito, T.Mikouchi, M.Kimura, T.Arai, K.Sato, K.Hiraga
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Journal Title
PNAS
Volume: 108
Pages: 463-466
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Structural and Valence changes of Europium Hydride Induced by the Application of High-Pressure H22011
Author(s)
T.Matsuoka, H.Fujihisa, N.Hirao, Y.Ohishi, T.Mitsui, R.Masuda, M.Seto, Y.Yoda, K.Shimizu, A.Machida, K.Aoki
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Journal Title
Physical Review Letters
Volume: 107
Pages: 25501-25501
Peer Reviewed
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[Journal Article] B1-to-B2 Structural Transitions in Rock Salt Intergrowth Structure2011
Author(s)
T.Yamamoto, Y.Kobayashi, T.Okada, T.Yagi, T.Kawakami, C.Tassel, S.Kawasaki, N.Abe, K.Niwa, T.Kikegawa, N.Hirao, M.Takano, H.Kageyama
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Journal Title
Inorg.Chem
Volume: 50
Pages: 11787-11794
Peer Reviewed
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[Presentation] Sulfur content in the core2012
Author(s)
Sakai T., Ohtani E., Terasaki H., Kamada S., Hirao N.
Organizer
Joint symposium of Misasa-2012 and Geofluid-2
Place of Presentation
三朝,日本(invited)
Year and Date
20120318-20120321
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[Presentation] Fe-Sメルトの弾性波速度の圧力依存性2011
Author(s)
西田圭佑, 河野義生, 寺崎英紀, 高橋豪, 石井美帆, 下山裕太, 境家達弘, 肥後祐司, 舟越賢一, 大谷栄治, 入舩徹男
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 水星核-マントル境界条件におけるUおよびThの金属/珪酸塩間の分配挙動2011
Author(s)
石井美帆, 大谷栄治, 寺崎英紀, 西田圭佑, 高橋豪, 下山裕太, 境家達弘, 木村純一, 舟越賢一, 肥後祐司
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 非弾性散乱実験によるdhcp-FeHxのVp測定:地球核中の水素量2011
Author(s)
柴崎裕樹, 大谷栄治, 福井宏之, 境毅, 鎌田誠司, 石川大介, 筒井智嗣, Alfred Q.R.Baron, 西谷尚也, 平尾直久, 竹村謙一
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 上部マントル深部での支配的変形機構2011
Author(s)
西原遊, 大内智博, 川添貴章, Dirk Spengler, 田阪美樹, 平賀岳彦, 亀卦川卓美, 鈴木昭夫, 大谷栄治
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 火星隕石で発見されたオリビンのペロブスカイトとマグネシオブスタイトへの分解2011
Author(s)
宮原正明, 大谷栄治, 小澤信, 木村眞, El Goresy Ahmed, 境毅, 長瀬敏郎, 平賀賢二, 平尾直久, 大石泰生
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 超音波法を用いた高圧下におけるFe-Sメルトの弾性波速度測定技術の開発2011
Author(s)
西田圭佑, 河野義生, 寺崎英紀, 高橋豪, 石井美帆, 下山裕太, 境家達弘, 肥後祐司, 舟越賢一, 大谷栄治, 入舩徹男
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 高水素圧力の印加が誘起するEuHxの結晶構造と価数の変化2011
Author(s)
松岡岳洋, 藤久裕司, 平尾直久, 大石泰生, 依田芳卓, 三井隆也, 増田亮, 瀬戸誠, 清水克哉, 町田晃彦, 青木勝敏
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] 低温高圧力下におけるGeクラスレートのゲスト平衡位置とラットリング振動2011
Author(s)
船橋健太, 今枝佑太, 矢嶋一平, 久米徹二, 佐々木重雄, 清水宏晏, 中野智志, 亀掛川卓美, 平尾直久, 大石泰生, 高畠敏郎
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] Ba24Ge100の低温高圧構造2011
Author(s)
中野智志, 熊代良太郎, 谷垣勝己, 今枝佑太, 中本琢磨, 船橋健太, 久米徹二, 亀卦川卓美, 平尾直久, 大石泰生
Organizer
第52回高圧討論会
Place of Presentation
那覇,沖縄
Year and Date
20111109-20111111
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[Presentation] Sound velocities of Fe3S up to 85 GPa at room temperature using in elastic X-ray scattering2011
Author(s)
Kamada S., Fukui H., Ohtani E., Sakai T., Terasaki H., Shibazaki Y., Takahashi S., Baron Alfred Q.R., Ohishi Y.
Organizer
GSA Annual meeting, Minneapolis
Place of Presentation
Minneapolis, USA(invited)
Year and Date
20111009-20111012
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[Presentation] 地球の内角の構造と物性2011
Author(s)
大谷栄治, 境毅, 鎌田誠司, 福井宏之, バロン・アルフレッド, 平尾直久, 大石泰, 瀬戸雄介
Organizer
日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
Place of Presentation
水戸,日本
Year and Date
20110909-20110911
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[Presentation] 月隕石からのα-PbO2型シリカの発見2011
Author(s)
金子詳平, 大谷栄治, 宮原正明, 境毅, 鹿山雅裕, 西戸裕嗣, 大石泰生, 平尾直久
Organizer
日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
Place of Presentation
水戸,日本
Year and Date
20110909-20110911
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[Presentation] 火星隕石より発見されたオリビンの高圧分解組織2011
Author(s)
宮原正明, 大谷栄治, 小澤信, 木村眞, El Goresy Ahmed, 境毅, 長瀬敏郎, 平賀賢二, 平尾直久, 大石泰生
Organizer
日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
Place of Presentation
水戸,日本
Year and Date
20110909-20110911
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[Presentation] アルバイト分解反応と塑性流動の相互作用2011
Author(s)
土井菜保子, 加藤工, 久保友明, 野田真彦, 白石令, 鈴木昭夫, 大谷栄治, 亀卦川卓美
Organizer
日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
Place of Presentation
水戸,日本
Year and Date
20110909-20110911
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[Presentation] かんらん岩の流動強度における含水メルトの効果2011
Author(s)
大内智博, 西原遊, 川添貴章, シュペングラー デイルク, 白石令, 鈴木昭夫, 大谷栄治, 亀卦川卓美
Organizer
日本地質学会第118年学術大会・日本鉱物科学会2011年年会合同学術大会
Place of Presentation
水戸,日本
Year and Date
20110909-20110911
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[Presentation] High pressure polymorphs of silica in shocked lunar meteorites and impact events in lunar surface2011
Author(s)
Ohtani E., Ozawa S., Miyahara M., Kaneko S., Ito Y., Mikouchi T., Kimura M., Arai To., Sato K., Hiraga K.
Organizer
日本地球惑星科学連合2011年大会
Place of Presentation
千葉,日本
Year and Date
20110522-20110528
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[Presentation] Dissociation of olivine to silicate-perovskite and magnesiowustite in the shocked Martian meteorite DaG 7352011
Author(s)
Miyahara M., Ohtani E., Ozawa S., Kimura M., El Goresy A., Sakai T., Nagase T., Hiraga K., Hirao N., Ohishi Y.
Organizer
日本地球惑星科学連合2011年大会
Place of Presentation
千葉,日本
Year and Date
20110522-20110528
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[Presentation] 上部マントル深部でのカンラン石のレオロジー2011
Author(s)
西原遊, 大内智博, 川添貴章, Spengler, D, 田阪美樹, 平賀岳彦, 亀卦川卓美, 鈴木昭夫, 大谷栄治
Organizer
日本地球惑星科学連合2011年大会
Place of Presentation
千葉,日本
Year and Date
20110522-20110528
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[Presentation] 細粒カンラン石の高圧下でのレオロジー2011
Author(s)
西原遊, 大内智博, 川添貴章, Dirk Spengler, 田阪美樹, 平賀岳彦, 亀卦川卓美, 鈴木昭夫, 大谷栄治
Organizer
PF研究会「放射光高圧研究における実験技術の新展開II-マルチアンビル型高圧装置を中心に-」
Place of Presentation
千葉,日本
Year and Date
20110522-20110528
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