結晶粒ダイナミクスのその場観察：PT型マントル対流における岩石流動研究の新展開

颗粒动力学原位观测：PT型地幔对流岩流研究新进展

• 批准号: 22K18282
• 负责人: 久保 友明
• 金额: $ 16.64万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Pioneering)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K18282/
• 关键词: 相転移カイネティクス; 高温高圧; 放射光; 結晶粒; 回折斑点; 高時空間分解能; カイネティクス; レオロジー; 高圧変形実験

本年度は主に、１）偏向電磁石BMビームラインにおけるプレス揺動機構とΔω法を利用した回折斑点数の定量化（申請書記載の技術A）、２）そのNaNiF3ポストペロブスカイト相転移およびMg2SiO4のポストスピネル相転移への応用（研究AB）、３）可動式角度高分解能検出器の検討（技術B）、４）挿入光源IDビームラインにおける高圧脱水反応の高速時分割測定（技術C研究C）、に取り組んだ。１）では既存のCCDやIPを用いて2次元X線回折測定を行い回折斑点数の定量化を確認しつつ、その散乱角および方位角分解能のカメラ距離依存性を検討した。特に粒径数ミクロンのペロブスカイト多結晶体試料において、カメラ距離を最大3.3mまで伸ばすことで、散乱角および方位角方向ともに分解能が向上することを確認し、細粒粒子の回折斑点の検出や高分解能での差応力測定への応用が期待された。２）では通常のカメラ距離において、Δω法を用いたポストペロブスカイト相転移実験を行い、回折斑点挙動から新相粒子の核生成-成長カイネティクスのその場観察に成功した。また差応力場におけるポストスピネル相転移では、アキモトアイト+ペリクレイスを経てブリッジマナイトが出現する際に、より巨大な共析コロニーが出現することを回折斑点挙動から見出した。３）では20x15cmのフラットパネル型2次元検出器を新規に購入し、放射光ビームラインでの測定テストを行った。予備的データではあるが、BM光を用いた3.3mの超長カメラ距離測定においても、これまでより短時間の10秒程度の露出で回折斑点の測定が可能であることを確認した。さらに４）では、MA型高圧装置と高エネルギーID単色光を組み合わせ、アンチゴライトの高圧脱水カイネティクスをその場観察した。従来より３桁程度速い0.1秒毎の高速測定に成功し、それによって新しい準安定脱水反応を見出した。

は に Lord, this year 1) bias electromagnet BM ビ ー ム ラ イ ン に お け る プ レ ス 揺 mechanism と Δ omega を using し た inflexion spots number の quantitative (application records の technology A), 2) そ の NaNiF3 ポ ス ト ペ ロ ブ ス カ イ planning ト phase shift お よ び Mg2SiO4 の ポ ス ト ス ピ ネ planning ル phase shift へ の 応 (AB), 3) The movable angular high decomposition energy 検 output device 検 検 discussion (technology B), 4) insert light source IDビ ビ ムラ <s:1> <s:1> における における high-pressure dehydration reverse 応 <s:1> high-speed division measurement (technology C study C), に take group んだ. 1) で は existing の CCD や IP を い て 2 dimensional X-ray back to the fold line measurement を い inflexion spots number の quantitative を confirm し つ つ, そ の scattered Angle お よ び azimuth resolution の カ メ ラ distance dependence を beg し 検 た. Special に particle number ミ ク ロ ン の ペ ロ ブ ス カ イ ト more crystal sample に お い て, カ メ ラ を maximum distance of 3.3 m ま で stretch ば す こ と で, scattered Angle お よ び azimuth direction と も に can decompose が upward す る こ と を confirm し, fine particle の inflexion spots の 検 や high decomposition can で の poor 応 measurement へ の 応 with が expect さ れ た. 2) で は usually の カ メ ラ distance に お い て, Δ を omega method with い た ポ ス ト ペ ロ ブ ス カ イ ト phase planning move be 験 を line い, inflexion spots 挙 か ら の nuclear generating new phase particles - growth カ イ ネ テ ィ ク ス の そ の field 観 examine に success し た. Poor ま た 応 force field に お け る ポ ス ト ス ピ ネ ル phase planning move で は, ア キ モ ト ア イ ト + ペ リ ク レ イ ス を 経 て ブ リ ッ ジ マ ナ イ ト が appear す る interstate に, よ り huge な eutectoid コ ロ ニ ー が appear す る こ と を inflexion spots 挙 dynamic か ら show the し た. 3) で は 20 x15cm の フ ラ ッ ト パ ネ ル type 2 dimensional 検 extractor を new rules に buy し, radiation light ビ ー ム ラ イ ン で の determination テ ス ト を line っ た. To prepare デ ー タ で は あ る が, BM light を い た の 3.3 m long カ メ ラ distance measurement に お い て も, こ れ ま で よ り の 10 seconds short time degree の reveal で determination of inflexion spots の が may で あ る こ と を confirm し た. さ ら に 4) で は, MA type high 圧 device と エ ネ ル ギ ー group ID 単 colored light を み close わ せ, ア ン チ ゴ ラ イ ト の high 圧 dehydration カ イ ネ テ ィ ク ス を そ の field 観 examine し た. Youdaoplaceholder0 comes from よ 従, the speed of each <s:1> is measured at a speed of 従 0.1 seconds. Youdaoplaceholder2 is successful, それによって, the new <s:1> is stable, and the dehydration reaction 応を shows た た.

项目成果

高圧力の科学・技術事典（入舩他 編）「地球内部物性：相転移カイネティクス」

高压科学技术百科全书（入船等编）《地球的内部物理性质：相变动力学》

• 发表时间: 2022
• 作者: 桂智男;肥後祐司;芳野極;久保友明・坂巻竜也;寺崎英紀;久保友明
• 通讯作者: 久保友明

放射光を用いた高時空間分解能での深部岩石ダイナミクスその場観察手法の検討

同步辐射高时空分辨率深部岩石动力学原位观测方法研究

• 发表时间: 2023
• 作者: 久保 友明;本田 陸人;後藤 佑太;坪川 祐美子;辻野 典秀;肥後 祐司;柴崎 裕樹
• 通讯作者: 柴崎 裕樹

高圧力の科学・技術事典（入舩他 編）「放射光測定：プレス実験」

高压科学技术百科全书（Irifune等编）《同步加速器辐射测量：压力实验》

• 发表时间: 2022
• 作者: 桂智男;肥後祐司;芳野極;久保友明・坂巻竜也;寺崎英紀
• 通讯作者: 寺崎英紀

ポストスピネル相転移にともなう下部マントルスラブの軟化：超塑性および弱相Ferropericlase が支配するレオロジー

尖晶石后相变导致下地幔板片软化：流变学以超塑性和弱相铁镁石为主

• 发表时间: 2022
• 作者: Nguyen;A. N.;Mane;P.;Piani;L.;…;Yokoyama;T.;et al.;後藤佑太，久保友明，本田陸人，柴崎裕樹，西原遊，肥後祐司，丹下慶範，宮原正明
• 通讯作者: 後藤佑太，久保友明，本田陸人，柴崎裕樹，西原遊，肥後祐司，丹下慶範，宮原正明

Role of ferropericlase and akimotoite in rheological weakening of subducting slab across the upper and lower mantle boundary

铁方镁石和秋元石在上、下地幔边界俯冲板块流变弱化中的作用

• 发表时间: 2023
• 作者: Yuta Goto;Tomoaki Kubo;Rikuto Honda;Yuki Shibazaki;Yu Nishihara;Yuji Higo;Yoshinori Tange;Masaaki Miyahara
• 通讯作者: Masaaki Miyahara