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論文

Developments of nano-polycrystalline diamond anvil cells for neutron diffraction experiments

小松 一生*; Klotz, S.*; 中野 智志*; 町田 真一*; 服部 高典; 佐野 亜沙美; 山下 恵史朗*; 入舩 徹男*

High Pressure Research, 40(1), p.184 - 193, 2020/02

 被引用回数:3 パーセンタイル:63.95(Physics, Multidisciplinary)

ナノ多結晶アンビルを用いた中性子回折実験のための新しい高圧セルを紹介する。このセルのデザインやオフライン圧力発生テスト,ガス圧媒体の装填方法が書かれている。その性能は、氷II相の約82GPaまでの中性子回折パターンによって図示されている。またこのセルを用いた常圧におけるFe$$_{3}$$O$$_{4}$$の単結晶中性子回折実験のテストを紹介し、現在の限界と将来の開発を示す。

論文

純鉄の$$alpha$$-$$varepsilon$$構造相転移のEXAFSによる精密構造解析

石松 直樹*; 佐田 祐介*; 圓山 裕*; 綿貫 徹; 河村 直己*; 水牧 仁一朗*; 入舩 徹男*; 角谷 均*

放射光, 28(1), p.3 - 11, 2015/01

純鉄の圧力誘起$$alpha$$-$$varepsilon$$構造相転移における局所構造変化を、静水圧的高圧下におけるEXAFS測定によって精密解析した。マルテンサイト変態で生じるシェアー型とシャッフル型の原子変位を分離してそれぞれ決定することに成功し、相転移のトリガーがシェアー変形であることを支持する結果を得た。

論文

Phase relationships and equations of state for FeS at high pressures and temperatures and implications for the internal structure of Mars

浦川 啓*; 染谷 恵子*; 寺崎 英紀*; 桂 智男*; 余越 祥*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 片山 芳則; 末田 有一郎*; 入舩 徹男*

Physics of the Earth and Planetary Interiors, 143-144, p.469 - 479, 2004/06

 被引用回数:53 パーセンタイル:71.64(Geochemistry & Geophysics)

スプリングエイト放射光と組合せた大容量マルチアンビル高圧装置を用いて、硫化鉄のエックス線回折実験を22GPa, 1600Kまでの高温高圧下にて行った。単斜晶系のFeS III相と六方晶系のFeS IV相の境界及びFeS IV相と砒化ニッケル構造のFeS V相の境界が、精密に決定され、各相の状態方程式が測定された。この結果をもとに、火星内部の構造モデルを議論した。

論文

Stability of magnesite and its high-pressure form in the lowermost mantle

一色 麻衣子*; 入舩 徹男*; 廣瀬 敬*; 小野 重明*; 大石 泰生*; 綿貫 徹; 西堀 英治*; 高田 昌樹*; 坂田 誠*

Nature, 427(6969), p.60 - 63, 2004/01

 被引用回数:205 パーセンタイル:96.47(Multidisciplinary Sciences)

マントル主要鉱物である炭酸鉱物の一つのマグネサイトのマントル最深部における安定性を調べるために、ダイアモンドアンビルセルレーザー加熱技術によりマントル最深部と同等の100万気圧2000度に至る高温高圧条件を試料に与え、その条件下での構造をSPring-8の放射光を用いてその場観察を行った。その結果、同条件下においてもマグネサイトは分解せず存在し、しかしながらより浅部における構造とは異なる構造をとることが明らかとなった。このことはマントル最深部まで炭素が供給されることを示唆する結果である。

論文

Phase relation and EOS of ZrO$$_{2}$$ and HfO$$_{2}$$ under high-temperature and high-pressure

大高 理*; 福井 宏之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 亀卦川 卓美*

High Pressure Research, 22(1), p.221 - 226, 2002/01

 被引用回数:23 パーセンタイル:72.9(Physics, Multidisciplinary)

高温高圧下での酸化ジルコニウムと酸化ハフニウムの相関係と状態方程式を放射光設置のマルチアンビル装置を用いたX線回折実験により決定した。酸化ジルコニウムは、3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造が、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600 $$^{circ}C$$以下では斜方晶相へ、600 $$^{circ}C$$以上では、菱面体相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl$$_{2}$$型の別の斜方晶相へ転移し、この相は、24GPa ,1800$$^{circ}C$$まで安定である。一方酸化ハフニウムは、斜方晶相が4GPaから14.5GPa,1250-1400$$^{circ}C$$以下では安定であり、これ以上の温度では正方晶相へ転移する。14.5GPa以上ではコチュナイトタイプの別の斜方晶相へと転移する。

論文

Phase relations and equations of state of ZrO$$_{2}$$ under high pressure and high perature

大高 理*; 福井 宏之*; 国定 泰一*; 藤沢 友之*; 舟越 賢一*; 内海 渉; 入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 亀卦川 卓美*

Physical Review B, 63(17), p.174108_1 - 174108_8, 2001/05

 被引用回数:92 パーセンタイル:95.21(Materials Science, Multidisciplinary)

高温高圧下におけるZrO$$_{2}$$の相関係と体積変化をマルチアンビルと放射光を用いたその場X線観察によって研究した。3-4GPa付近において、Baddeleyite 構造は、温度によって2種の構造に転移する。すなわち、600$$^{circ}C$$以下ではOrthorhombic相へ、600$$^{circ}C$$以上では、tetragonal 相になる。両相とも12.5GPaで、PbCl2型の別のOrghorombic 相へ転移し、この相は、24GPa,1800$$^{circ}C$$まで安定である。

論文

マルチアンビルを用いた高温高圧実験; 手段と装置

内海 渉; 舟越 賢一*; 八木 直人*; 浦川 啓*; 大高 理*; 桂 智男*; 入舩 徹男*; 井上 徹*; 内田 雄幸*

岩石鉱物科学, 30(2), p.100 - 101, 2001/03

鉱物や岩石試料の高温高圧下での振るまいを、その構造面から明かにしたい場合、放射光が強力な武器になる。 高圧実験においては、試料体積が本質的に小さいこと、試料が高圧発生機器や圧力媒体などに囲まれ、それらを通してしか試料を覗けないこと、の2点が大きな原因となって、プローブに高エネルギー、高輝度のX線を必要とするからである。現在、静的高圧実験に用いられる装置としては、ダイヤモンドアンビルセルと、油圧プレスを用いたマルチアンビルと呼ばれる高圧発生装置が2大主流である。本稿では、現在国内で共同利用に供されている放射光実験用マルチアンビル装置を列挙するとともに、SPring-8設置のSPEED-1500を例にとって、その実験方法を解説する。

論文

マルチアンビルを用いた高温高圧実験; 最近の成果

舟越 賢一*; 内海 渉; 大高 理*; 入舩 徹男*; 井上 徹*; 伊藤 英司*; 桂 智男*; 久保 敦*; 廣瀬 敬*; 安東 淳一*; et al.

岩石鉱物科学, 30(2), p.102 - 103, 2001/03

高温高圧下でのX線回折は、地球や惑星内部の岩石・鉱物試料の構造や状態を直接観察することのできる非常に有効な手段である。放射光とマルチアンビルを組み合わせた高温高圧X線回折の歴史は、高エネルギー加速器研究機構の放射光実験施設に初めて一段式マルチアンビルMAX80で実験が開始された1983年から始まる。さらに1997年には一段式よりも高圧力の発生可能な2段式マルチアンビルSPEED-1500による実験がSPring-8で開始され、およそ2500$$^{circ}C$$、30GPaまでの高温高圧X線実験が可能になった。本稿ではSPring-8の2段式マルチアンビルを例にとり、最近の研究例を中心に紹介する。

論文

High-pressure phase transformation in CaMgSi$$_{2}$$O$$_{6}$$ and implications for origin of ultra-deep diamond inclusions

入舩 徹男*; 宮下 穣*; 井上 徹*; 安東 淳一*; 舟越 賢一*; 内海 渉

Geophysical Research Letters, 27(21), p.3541 - 3544, 2000/11

 被引用回数:30 パーセンタイル:62.09(Geosciences, Multidisciplinary)

ダイオプサイドCaMgSi$$_{2}$$O$$_{6}$$の高温高圧下での相転移を放射光その場X線回折により観測し、立方晶CaSiO$$_{3}$$と斜方晶MgSiO$$_{3}$$への分解を確認した。この結果から天然ダイヤモンドに取り込まれているパイロキシン組成の不純物鉱物は、下部マントル起源であることが強く示唆される。

論文

Determination of the phase boundary between ilmenite and perovskite in MgSiO$$_{3}$$ by in situ X-ray diffraction and quench experiments

黒田 幸治*; 入舩 徹男*; 井上 徹*; 西山 宣正*; 宮下 穣*; 舟越 賢一*; 内海 渉

Physics and Chemistry of Minerals, 27(8), p.523 - 532, 2000/09

 被引用回数:35 パーセンタイル:76.06(Materials Science, Multidisciplinary)

放射光によるその場X線回折と急冷回収法の両者を用いて、MgSiO$$_{3}$$のイルメナイト-ペロフスカイト相転移境界を決定した。境界は、1200$$^{circ}C$$から1800$$^{circ}C$$のあいだで、P(GPa)=25.0-0.003T(C)と求まった。これは、Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$におけるポストスピネル境界にくらべて、0.5GPa程度低圧側にある。

論文

SPring-8高温構造物性ビームラインBL04B1

内海 渉; 舟越 賢一*; 浦川 啓*; 入舩 徹男*; 田村 剛三郎*; 乾 雅祝*; 辻 和彦*; 下村 理

放射光, 12(1), p.17 - 23, 1999/02

SPring-8共用ビームラインとして建設された高温構造物性ビームラインBL04B1実験ステーションの概要。2つの実験ステーションがタンデムに設けられており、上流側では、最大荷重1500トンをかけられる固体圧縮大型高圧プレスが、下流側には、ヘリウムガスを媒体とするガス圧装置が設置されている。それぞれ、エネルギー分散法による回折実験が可能である。

論文

大型放射光施設SPring-8の紹介; 地球内部構造を高温高圧X線実験で探る

内海 渉; 舟越 賢一*; 入舩 徹男*

産業と電気, (554), p.11 - 16, 1998/11

第三世代の放射光施設SPring-8がその運用を開始した。放射光とは何か、そこでどのような研究が行われようとしているかを、地球内部研究への応用を例に解説する。

論文

The Postspinel Phase Boundary in Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$ Determined by in Situ X-ray Diffraction

入舩 徹男*; 西山 宣正*; 黒田 幸治*; 井上 徹*; 一色 麻衣子*; 内海 渉; 舟越 賢一*; 浦川 啓*; 内田 雄幸*; 桂 智男*; et al.

Science, 279(5357), p.1698 - 1700, 1998/03

 被引用回数:193 パーセンタイル:93.65(Multidisciplinary Sciences)

Mg$$_{2}$$SiO$$_{4}$$のスピネルとぺロフスカイト+ペリクレスの相境界をSPring-8放射光とマルチアンビル型高圧装置を用いて、その場X線観察の手段により決定した。1600$$^{circ}C$$における同境界は、21.1GPaあたりにあり、従来の試料急冷回収法による推測より約2GPa低かった。

論文

X ray diffraction measurements in a double-stage multianvil apparatus using ADC anvils

入舩 徹男*; 黒田 幸治*; 西山 宣正*; 井上 徹*; 船守 展正*; 内田 雄幸*; 八木 健彦*; 内海 渉; 宮島 延吉*; 藤野 清志*; et al.

Geophysical Monograph 101 (Properties of Earth and Planetary Materials at High Pressure and Temperature), p.1 - 8, 1998/00

従来のWCアンビルに代わる材料として焼結ダイヤモンドが注目されている。シリコン系のバインダーを用いたADC焼結ダイヤモンドは、X線吸収が少ないため、放射光実験に適していると考えられる。本ADCアンビルを用いて、2段式マルチアンビル装置での加圧実験を行い、放射光と組み合わせての能力を試験した。

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