鍾乳石が記録する地磁気エクスカーションのSQUID顕微鏡による高分解能復元

使用 SQUID 显微镜高分辨率重建钟乳石记录的地磁偏移

基本信息

批准号：
21K20377
负责人：
福與直人
金额：
$ 2万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-08-30 至 2022-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K20377/
关键词：
鍾乳石古地磁気岩石磁気走査型SQUID顕微鏡

项目摘要

鍾乳石をダイヤモンドワイヤーソーを用いて０．１mmスケールの精度で精密裁断を行った。これにより試料サイズが小さくなったため、走査型SQUID (superconducting quantum interference device, 超伝導量子干渉計)顕微鏡による測定時においてより大きい範囲でバックグラウンド値の補正を行うことが可能となり、測定ノイズの低減に成功した。一方で、試料の固定にこれまで用いてきた薄片用スライドグラス自体に微小な磁化が保持されており、これが測定時のノイズになることが明らかになった。そこで本年度は、純度や製造方法の異なるスライドグラスを複数種用意して、鍾乳石の走査型SQUID顕微鏡による磁気測定により適したスライドグラスの選定を行った。また、走査型SQUID顕微鏡による磁気測定により確認された、鍾乳石中の磁気特性の変化について、エネルギー分散型X線分析装置搭載型走査電子顕微鏡（SEM-EDX）による観察と元素分析を行った。測定結果については更なる検討が必要であるが、走査型SQUID顕微鏡による磁気特性の変化とSEM-EDXによる分析結果は整合的であった。想定されるシナリオとしては周辺の火山噴火による、鍾乳洞上部に被覆する土壌の酸性化などが挙げられるが、このシナリオの検討に関しては、蛍光X線分析法や誘導結合プラズマ質量分析法などの化学分析を組み合わせて、統合的に検討する必要がある。

使用钻石锯以0.1毫米的比例精确切割钟乳石。这样可以减少样本量，并且在用扫描鱿鱼（超导量子干涉仪）显微镜测量时，可以在较大范围内纠正背景值，从而成功地降低了测量噪声。另一方面，已经揭示出已用于固定样品的薄滑玻璃保留了小磁化，这是测量过程中的噪声。因此，今年，我们准备了具有不同纯度和制造方法的多种类型的幻灯片，并且选择了使用钟乳石的扫描鱿鱼显微镜的选定的玻璃玻璃杯。此外，通过使用扫描鱿鱼显微镜的磁测量确认了钟乳石中磁性的变化，并使用配备有能量分散X射线分析仪的扫描电子显微镜进行了元素分析。尽管需要进一步研究测量结果，但扫描鱿鱼显微镜引起的磁性变化以及SEM-EDX的分析结果是一致的。可能的情况包括由于周围的火山喷发而覆盖石灰石洞上部的土壤的酸化，但是在考虑这种情况时，有必要以整合的方式考虑这种情况，结合化学分析，例如X射线荧光分析和感应性耦合等质量的质量分析。