Elasticity associated with the iron spin transition by means of GHz ultrasonics

通过 GHz 超声波与铁自旋跃迁相关的弹性

• 批准号: 21H01179
• 负责人: 米田 明
• 金额: $ 10.98万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01179/
• 关键词: マントル; GHz音速法; ダイヤモンドアンビルセル; スピン転移; 下部マントル; 地震波速度構造; GHz音速測定; DACセル; 弾性波速度; 含鉄物質; コア; 鉄; 鉄スピン転移; 鉄の高圧相; 弾性波速度異常; 下部マントル組成

本研究経費を得て、以下に示す投資・開発・作業を行うことができた。①本年度に大阪大学から岡山大学理学部にGHz音速装置一式を移設し、大阪大学・岡山大学が共同してGHz研究を進める体制を整えた。②高性能同軸ケーブルを購入し若干のSN比向上を実現した。③安定化トランスを導入し電源ラインからの擾乱を防ぐ手立てを講じた。④大学院生が岡山大学惑星物質研究所で(Mg,Fe)O試料を合成した。以上の投資と技術開発の結果、鉄試料においてP波速度が32GPaで約6nsと測定された。本結果は、GHz先行グループの結果と比較しても、最高圧力・最短トラベルタイムの記録である。DACの加圧方法においてもキュレット全面試料法をMgO試料で試みた。この方法の採用により、ガスケット材からの反射波混在の懸念が解消した。MgO試料の厚みを回収後に測定し、一軸性圧縮補正を施した結果は先行研究と非常に良い一致を見た。今後は、キュレット全面試料法を標準的な手法として採用する予定である。更に特筆すべきことはダイヤモンドアンビルキュレット径の縮小である。年度当初は600μmのキュレット径のアンビルを使用していたが、300μmを経て、現在250μmにまで縮小している。発生圧力はキュレット径に反比例し、250μmキュレット径アンビルでは80-100GPaの圧力が発生できる。つまりGHz-DAC音速法研究をマントル最深部条件まで展開できる目途がついたことになる。またダイヤモンド背面間距離を測定するシステムも開発した。特注のXステージで39mmの上下動ストロークを確保している。このシステムに有限要素法によるダイヤモンドアンビル弾性変形シミュレーションを併用することにより、その場で試料長を的確に推定することが可能になり研究の進捗度向上に寄与すると予想される。

The results of this study have been successful, and the following instructions show that the operation bank will be successful. 1 this year, the Department of Science of Osaka University, the Department of Science of Osaka University, the GHz sonic device, and the joint GHz research of Toyama University of Osaka University have improved the system. (2) the performance of high performance is higher than that of high-performance and high-performance SN. (3) to stabilize the electric power supply equipment and prevent the disorderly operation by hand. (4) the students of the university, the Institute of Star confusion (Mg,Fe) of Yingshan University, were selected for synthesis. The results of the above technical operation results, the speed of P wave, 32GPa and 6ns measurement results. This result is compared with that of GHz. The results show that the maximum force is the shortest and the maximum force is the shortest. The DAC method can be used to determine the overall quality of the material. The MgO test method is used. In the method, the reflected waves are mixed with the material and the reflected waves are mixed with each other. The data of MgO were measured after the test, and the results showed that the results were very good and consistent. In the future, the standard of the comprehensive material method will be used to determine the accuracy of the method. Please tell me more about the size of the path. At the beginning of the year, 600 μ m was used, 300 μ m was used, and now 250 μ m is small. The diameter is inversely proportional, 250 μ m, 80-100GPa, and 250 μ m. The study of the GHz-DAC speed of sound method, the deepest conditions, the development of the eyes, the speed of sound, the speed of sound. Please check the distance between the back and the back of the test. Special note: please make sure that the 39mm is safe and sound. In this paper, the finite element method is used to determine the accuracy of the finite element method, the finite element method, the finite element method,

项目成果

Direct Viscosity Measurement of Peridotite Melt to Lower-Mantle Conditions: A Further Support for a Fractional Magma-Ocean Solidification at the Top of the Lower Mantle

橄榄岩熔体到下地幔条件的直接粘度测量：对下地幔顶部岩浆-海洋分式凝固的进一步支持

• DOI: 10.1029/2021gl094507
• 发表时间: 2021
• 期刊: Geophys. Res. Lett
• 作者: Xie;L.;Yoneda;A.;Katsura;T.;Andrault;D.;Tange;Y.;Higo;Y.
• 通讯作者: Y.

Melting phase equilibrium relations in the MgSiO3-SiO2 system under high pressures

高压下MgSiO3-SiO2体系熔融相平衡关系

• DOI: 10.2138/am-2022-8004
• 发表时间: 2022
• 期刊: Am. Mineral
• 作者: Moriguti. T.;Yachi;Y.;Yoneda;A. and Ito;E
• 通讯作者: E

Macroscopic Elasticity of Porous Object: Systematic Analysis Based on Finite Element Analysis and Its Application

多孔物体宏观弹性：基于有限元分析的系统分析及其应用

• DOI: 10.4294/zisin.2020-11
• 发表时间: 2021
• 期刊: Zisin (Journal of the Seismological Society of Japan. 2nd ser.)
• 作者: Yokoyama Yusuke;Tims Stephen;Froehlich Michaela;Hirabayashi Shoko;Aze Takahiro;Fifield L. Keith;Koll Dominik;Miyairi Yosuke;Pavetich Stefan;Kuwae Michinobu;YONEDA Akira
• 通讯作者: YONEDA Akira

Single crystal elasticity and equation of state of tantalum up to 54 GPa

高达 54 GPa 的钽单晶弹性和状态方程

• DOI: 10.1063/5.0089667
• 发表时间: 2022
• 期刊: Journal of Applied Physics
• 影响因子: 3.2
• 作者: Fukui Hiroshi;Yoneda Akira;Kamada Seiji;Uchiyama Hiroshi;Hirao Naohisa;Baron Alfred Q. R.
• 通讯作者: Baron Alfred Q. R.

Evaluation of Enstatite chondrite model based on melting relations in the system MgSiO3-SiO2

基于MgSiO3-SiO2体系中熔融关系的顽火辉石球粒陨石模型评估

• 发表时间: 2022
• 作者: *森口 拓弥1;谷内 勇介1;米田 明2,1;伊藤 英司
• 通讯作者: 伊藤 英司