Exploration of p-type semiconductor chimneys at seafloor based on microstructural analysis and thermoelectric characterization

基于微观结构分析和热电表征的海底 p 型半导体烟囱勘探

基本信息

  • 批准号:
    22K18723
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 4.16万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
  • 财政年份:
    2022
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2022-06-30 至 2024-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本年度は、アクティブな海底熱水鉱床と東日本の黒鉱試料を収集し、その微細組織構造と半導体特性について調べた。研究協力者に依頼して、小笠原海域の海底熱水系のチムニー試料、および、秋田県花岡鉱山の黒鉱試料をそれぞれ数十点、準備することができた。さらに、8月に新青丸の研究航海に乗船する機会を得て、小笠原海域の明神礁カルデラの推進1000mの海底での熱水活動を観察し、その熱水および、チムニーを採取することに成功した。マイクロXRFスキャナを用いて、同心円状の黒鉱試料やチムニー試料についての元素マッピングをおこなった。その結果、チムニーでは大部分は閃亜鉛鉱がしめ、内側の壁には黄銅鉱ができていること、一番外側にはバライトに富むような系統的な変化があることがわかった。一方、長い年月が経って変化した黒鉱では、黄鉄鉱や黄銅鉱に富むような緻密な組織が観察された。半導体特性については、熱電特性を測定する装置を試行錯誤しながら開発し、10センチ程度の同心円状の累帯構造を持つチムニーや黒鉱試料の熱起電力を測定することに成功した。その結果、黄鉄鉱や黄銅鉱は熱起電力が測定でき、電子をキャリアとするn型であることが明らかになった。また、Asなどがドープされると一部の黄鉄鉱はp型になる可能性が示唆された。緻密な黒鉱が測定が容易であるのに対して、チムニーの閃亜鉛鉱などに富む領域では空隙が多く、電気抵抗が大きいことがわかった。このことは、チムニー形成過程において、熱勾配および、半導体鉱物の分布が変化して、熱起電力が特定の時期に発生する可能性を示唆している。
This year は, ア ク テ ィ ブ な submarine hot water 鉱 bed と east Japan の black 鉱 sample を 収 し, そ の micro organization structure と semiconductor features に つ い て adjustable べ た. Research efforts に in 頼 し て, bonin の seabed hot water system の チ ム ニ ー sample, お よ び, akita 県 granite 鉱 mountain の black 鉱 sample を そ れ ぞ れ scores point, preparing す る こ と が で き た. August に さ ら に, new blue pill の study navigation に 乗 ship す を る chance て bonin の Ming sea god, reef カ ル デ ラ の propulsion 1000 m の submarine で の hydrothermal activity を 観 し, そ の hot water お よ び, チ ム ニ ー を take す る こ と に success し た. マ イ ク ロ XRF ス キ ャ ナ を with い て, concentric has drifted back towards &yen; の black 鉱 sample や チ ム ニ ー sample に つ い て の element マ ッ ピ ン グ を お こ な っ た. そ の results, チ ム ニ ー で は most は flash 亜 lead 鉱 が し め, medial wall に の は brass 鉱 が で き て い る こ と, a lateral に は バ ラ イ ト に rich む よ う な な system - the が あ る こ と が わ か っ た. One party, long い years が 経 っ て variations change し た black 鉱 で は objects, yellow iron 鉱 や brass 鉱 に rich む よ う な dense な tissue が 観 examine さ れ た. Semiconductor features に つ い て は, determination of the thermoelectric properties を す る device を trial error し な が ら open 発 し, 10 セ ン チ degree の concentric has drifted back towards &yen; shape の tired 帯 tectonic を hold つ チ ム ニ ー や black 鉱 to measure material の heat up power を す る こ と に successful し た. そ の results, yellow iron objects 鉱 や brass 鉱 は heat up power が determination で き, electronic を キ ャ リ ア と す る n-type で あ る こ と が Ming ら か に な っ た. Youdaoplaceholder0, Asな がド がド がド プされると プされると a <s:1> yellow iron 鉱 <s:1> p-type になる possibility が indicates された. Determination of dense な black 鉱 が が easy で あ る の に し seaborne て, チ ム ニ ー の flash 亜 lead 鉱 な ど に rich む field で が く, は gap bigger 気 resistance が き い こ と が わ か っ た. こ の こ と は, チ ム ニ ー formation に お い て, thermal hook with お よ び 鉱 semiconductors, the distribution of the の が variations change し て period, thermal power が specific の に 発 raw す を る possibility in stopping し て い る.

项目成果

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专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Precise evaluation of element transfer in metabasalt with sample-based predictive uncertainty estimation using machine-learning
使用机器学习通过基于样本的预测不确定性估计来精确评估变玄武岩中的元素转移
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Satoshi Matsuno;Masaoki Uno;Atsushi Okamoto
  • 通讯作者:
    Atsushi Okamoto
岡本・宇野研究室
冈本/宇野实验室
  • DOI:
  • 发表时间:
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
  • 通讯作者:
海底熱水噴出孔の硫化物チムニー組織形成に伴う深海発電ポテンシャル
与海底热液喷口硫化物烟囱结构形成相关的深海发电潜力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Oguri Masamune;Takahashi Ryuichi;Masamune Oguri;高橋美咲,岡本敦,山田亮一,佐藤義倫,野崎達生
  • 通讯作者:
    高橋美咲,岡本敦,山田亮一,佐藤義倫,野崎達生
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    0
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  • 发表时间:
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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知道了